动态法拉第效应及其损耗机制

在磁光介质中，法拉第磁光效应的动态特性与静态特性具有明显的差别．交变法拉第旋转θ_t的实部θ′_t恒小于静态法拉第旋转θ_ｓ的实部θ′_ｓ，θ′_t＜θ′_ｓ，而虚部θ″_t＞θ″_ｓ．分析(BiTm)₃(FeGa)₅O₁₂磁光单晶薄膜法拉第效应的测量结果表明，在交流磁场频率ω＞10 关键词：     

交变磁场下法拉第效应研究

介绍了交变法拉第效应的磁光调制测量原理和方法，分析了亚铁磁材料法拉第Ｆｒａｄａｙ效应和磁光调制深度与交变磁场频率间的关系，证明了交变法拉第旋转幅值θ０的实部θ０小于静磁场下的θ＇ｓ，而虚部θ＇＇０大于θ＇＇ｓ，理论和实验结果相吻合，由此得出结论，采用具有磁圆二向色性的磁光材料做成的调制器不可能达到彻底的开关状态。     

克尔磁光效应的经典理论分析

本文引入与自旋-轨道相互作用等有关的有效场概念,运用经典电磁场理论,推导了磁光克尔旋转的明确表达式.证明了各种磁光介质的极向克尔旋转θ_k的实部θ′_k和虚部θ″_k均与有效场H_i成正比,在铁磁性介质中近似与vM成正比,M为磁化强度,在亚铁磁性等介质中近似与(?)v_iM_i成正比,M_i为i次点阵的磁化强度.同时还证明了近似的横向克尔旋转θ_k~t与H_i~2正比;θ_k和θ_k~t的温度特性取决于H_i的温度特性.     

基于磁光调制的光弹性应力快速测量方法

提出了基于磁光调制测量光弹性应力的方法,并设计了包括终端配套软件在内的一体化测量装置.通过贝塞尔函数展开推导应力大小及方向的公式,实验中仅需旋转起偏器一次来确定应力的实际方向,降低了旋转玻璃样品在装置设计上的难度;并利用磁光调制的方式正弦调制入射激光,通过检测光强频谱图精准判断消光位置,保证测量的精准度.实验结果表明,通过此方法测得的应力大小及方向精度高,完成一组测量的速度较快.多组测量数据的离散度较小,约1nm/cm,运用该方法对有应力分布的平板玻璃和受压玻璃进行测量并扫描成像,得到它们的应力分布图像.该方法能够准确、快速和无损地测量光弹性样品任意位置的应力.     

关于磁光调制倍频法的讨论和改进

从理论上证明了磁光调制倍频的原理,着重论述了调制幅度对实验波形的影响,证明了为得到理想的结果,应将调制幅度0θ控制在π/4处.根据磁光调制倍频法的工作原理,分别给出了磁光调制器和测量光路的一种变形,通过改进,利用法拉第效应的非互易性,旋转角变为了原来的2倍.     

基于法拉第磁光效应测量空间磁场

在法拉第效应中,线偏振光通过加有外磁场的磁光介质时,其光矢量发生了旋转.光的偏振方向旋转的角度与磁场沿着光波传播方向的分量呈线性正比关系,因此通过测量旋光角度即可得到相应的磁场大小.本实验创新性地提出基于法拉第磁光效应测量空间磁场的方法,利用了半影法减小测角器的测量误差,更加精准地找到了消光位置.实验测得实验室环境中空间磁场的磁感应强度B=0.287 mT,并得到磁偏角大小为θ=7.688°.与使用磁阻传感器进行测量的数据相比,磁感应强度的相对误差为η_B=4.6%,磁偏角的相对误差为η_θ=9.8%.     

Si-SiO_2膜的椭圆偏振光谱

我们建立了椭圆偏振光谱仪装置,提出一种较简便的测定方法(测I_(max),I_(min),θ_(min),算(ψ,Δ)-λ),并对具有不同厚度氧化硅膜的硅样品进行了测量。还在理论上计算了光谱曲线,与实验结果基本相符。最后,对比了测定膜厚的偏振光谱法与消光法。     

Bi_4Ge_3O_(12)晶体的磁光法拉第旋转

在可见光范围测量了Bi_4Ge_3O_(12)晶体磁光法拉第旋转的色散关系,也测量了从室温到液氮温度磁光旋转在633nm的变化。大的磁光旋转和很宽光波范围的高透过率表明晶体在磁光应用上也是很有价值的。扼要讨论了Bi离子在抗磁晶体中对磁光旋转的重要作用。     

代In的BCVIG单晶的磁光克尔旋转

我们测量了分子式为{Bi_3-2xCa_2x}[Fc_2-yIn_y](Fe_{(3x)Vx)O12的铁石榴石单晶(简记为代In的BCVIG)在0.45—0.80μm内的饱和极向磁光克尔旋转谱。在0.47μm附近观察到一个强的旋转峰值。通过改变In,V(Bi)的替代量获得了室温下磁矩抵消点附近0.47μm磁光旋转值与成份的关系。发现当替代量的变化通过磁矩抵消点时,克尔旋转的符号突然由正变负,但其绝对值并不依替代量趋近磁矩抵消点(总4πMs下降)而逐渐下降。还发现In的代入使磁光旋转有所增强,在y≈0.15时增强最大。借助总磁光旋转为Bi增强了的次点阵磁光旋转迭加的模型解释了代In引起的旋转增强。按此拟合实验结果导出了0.47μm下四、八面体次晶格旋转系数之比为α4/α8≈1.5即单位Fe³⁺在四面体比在八面体对磁光旋转的贡献大。实验结果还表明,在x<1.0的配方区,并有小量In代入(y<0.15)时可望得到大磁光旋转材料。考虑到低而可变的4πMs,高的居里点和相当大的磁光旋转,该配方区的代In的BCVIG在磁光各种应用中将是强有力的竞争者。 关键词：}     

利用磁光克尔效应计算材料的介电张量非对角元

利用磁控溅射的方法制备了Ag和Ag/Co双层薄膜样品.通过椭偏测量和磁光克尔测量,得到薄膜样品的有效光学常量和有效磁光参量,并通过数值分析得到介电张量的非对角元.实验结果表明:用通常公式计算和磁光测量与椭偏测量结合计算非磁样品Ag薄膜的光学常量的结果一致,验证了基于磁光测量方法计算介电张量非对角元的正确性.     

基于多层膜偏振元件的软X射线磁光Faraday偏转测量

在北京同步辐射装置(BSRF)的3W1B软X射线光束线上利用自行研制的同步辐射软X射线综合偏振测量装置对Ni的M_2,3边附近(60—70 eV)进行了软X射线磁光(magneto-optical)法拉第效应(Faraday effect)的偏转测量,实验装置主要由起偏器,检偏器,样品架,圆形钕铁硼永磁铁和MCP探测器组成,偏振元件(起偏元件和检偏元件)均采用反射式非周期性Mo/Si宽带多层膜.实验采用反射起偏和反射检偏的模式,得到一系列能量范围在60—70 eV间的法拉第偏转角结果, 关键词： 软X射线 磁光Faraday效应 综合偏振测量装置 宽带多层膜     

磁光光学双稳态

本文报道一种磁光光学双稳态装置。该装置使用的磁光调制器是由新型磁性玻璃并经特殊设计而成,用该装置完成了光学双稳态实验,并对双稳特性及其有关参数进行了测量,测量结果与理论分析基本相符。     

应用于铯原子喷泉钟的二维磁光阱研制

理论模拟研究了二维磁光阱原子束流量与饱和蒸汽压、冷却光强、激光失谐量的关系, 构建了二维磁光阱(2D-MOT)装置, 实验上实现了大流量的慢速原子束, 其测量值为2.1× 10⁹/s.利用荧光法测量了各实验参数与流量的关系, 测量结果与数值模拟结果符合较好. 关键词： 2D-MOT 流量 慢速原子束 铯原子喷泉钟     

固体材料的磁光效应及其应力、温度和色散特性

本文应用经典电磁场理论推导了磁光效应的基本关系式,运用有效场概念得到了适用于各种磁光介质情形的法拉第旋转θ的明确表达式.证明了θ与有效场H_(?)成正比关系并具有强的色散特性;在弱磁介质中外应力对θ具有明显的影响;逆磁性介质的费尔德常数V与温度T无关,有些顺磁性介质的费尔德常数V_p与磁化率x的比值V_p/X=G(1+RT);在反铁磁性和亚铁磁性介质中,θ与各次点阵磁化强度M_(?)有关,其温度特性不仅取决于次点阵磁化强度,而且取决于磁光系数与温度的依赖关系.计算结果与实验符合得很好.计算还表明,当光的传播方向与H_(?)方向垂直时,入射到磁光介质中的线偏振光会分解成一个椭圆偏振光和一个线偏振光,这种磁双折射的相位延迟率的实部和虚部均与H_(?)~2成正比.     

非晶TbCo/Si多层膜的磁性和磁光特性

利用射频磁控溅射方法制备了非晶TbCo/Si多层膜,并对多层膜的磁性和磁光特性进行了测量.实验发现,随着Si层厚度的增加,非晶TbCo/Si多层膜的饱和磁化强度M_s、垂直各向异性常数K_u、磁光克尔角θ_K都显著下降.分析认为这是由于在TbCo层与Si层之间的层间互扩散形成了非磁性的Co₂Si所致. 关键词：     

磁性多层膜CoFeB/Ni的垂直磁各向异性研究

应用磁控溅射法在玻璃基片上制备了以Pt为底层的CoFeB/Ni多层膜结构样品,通过测试样品的反常霍尔效应研究多层膜的垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy,PMA),对影响多层膜垂直磁各向异性的各因素进行了调制.实验结果表明,多层膜的底层厚度、周期层中各层的厚度及周期数对样品的反常霍尔效应和磁性有重要影响.通过对样品各参数的逐步调制,最终获得了具有良好PMA的CoFeB/Ni多层膜最佳样品Pt(4)/[CoFeB(0.4)/Ni(0.3)]_3/Pt(1.0).经测试计算,该样品的各向异性常数K_(eff)为2.2×10~6erg/cm~3(1 erg/cm~3=10~(-1)J/m~3),具有良好的PMA性能,样品总厚度为7.1 nm,完全满足制备垂直磁结构材料的厚度要求,可进一步研究其在器件中的集成与应用.     

磁光调制和法拉第旋转测量

本文描述石榴石单晶薄膜磁光调制器的基本特性.文中论述了磁光调制倍频法测量法拉第旋转角θ的基本原理和方法,讨论测试结果,分析测量误差.指出其优点是用这种新方法测得的θ将不受激光源幅度变化以及光路中其它元器件不稳定因素的影响,测量精度达±0.020°.     

磁光玻璃磁致旋光效应的研究

介绍磁致旋光效应和磁光玻璃磁致旋光效应的机理。对ZF1、ZF6磁光玻璃的磁致旋光效应分别进行了实验研究，给出偏振面旋转角与磁感应强度的关系．计算出波长不变情况下不同磁感应强度的费尔德常数。对实验数据进行了处理．并与理论预期值进行了比较．发现理论值与实验结果符合得较好。     

硬X射线磁圆二色实验方法的建立

在北京同步辐射装置(BSRF)1W1B光束线和XAFS实验站上国内首次建立了硬X射线波段的磁圆二色实验(XMCD)方法. 以单晶金刚石作为相位延迟片, 在透射劳埃(Laue)模式下, 利用衍射双折射效应, 将入射的单色线偏振光转变为相应的左旋和右旋圆偏振光, 测量磁化样品对左旋和右旋圆偏振光吸收的差异, 获得了XMCD信号. 本实验使用透射方法测量了Pt-Fe合金Pt L_2,3边的XMCD, 获得了XMCD信号. XMCD实验方法的建立, 为研究磁性材料尤其是磁性薄膜材料的电子结构和磁结构提供了实验基础.     

Bi4Ge3O12晶体的磁光法拉第旋转

在可见光范围测量了Bi₄Ge₃O₁₂晶体磁光法拉第旋转的色散关系,也测量了从室温到液氮温度磁光旋转在633nm的变化。大的磁光旋转和很宽光波范围的高透过率表明晶体在磁光应用上也是很有价值的。扼要讨论了Bi离子在抗磁晶体中对磁光旋转的重要作用。 关键词：