Методи розрахунку магнiто-оптичних характеристик феромагнiтних матерiалiв
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.4.310Ключові слова:
magneto-optical properties, optical conductivity tensor, off-diagonal components, Kerr effect, ferromagnetic materialsАнотація
В роботi дослiджено в широкiй спектральнiй областi hv = 1,24–5,15 eВ оптичнi i магнiто-оптичнi властивостi феромагнiтних сплавiв iз застосуванням рiзних моделей, описаних в лiтературi. Це дозволило знайти зв’язок провiдностi з вимiряними значеннями комплексного кута Керра Θ для встановлення найбiльш адекватних методiв обробки експериментальних даних. Хiд дисперсiйних залежностей дiагональних i недiагональних компонент тензора оптичної провiдностi залежить вiд вибору знака перед уявною частиною комплексного кута Керра i показника заломлення, що слiд враховувати при обробцi вiдповiдних даних. В областi енергiй бiльше 4,5 еВ вiдмiнностi мiж дисперсiйними залежностями є несуттєвими. У цiй роботi застосовується класична теорiя вiльних електронiв металiв, щоб дати бiльш детальну iнформацiю про магнiто-оптичний ефект Керра у феромагнiтних зразках.
Посилання
John Kerr. On rotation of the plane of polarization by reflection from the pole of a magnet. Phil. Magaz. 3, 321 (1877). https://doi.org/10.1080/14786447708639245
A.D. Buckingham. Theoretical studies of the Kerr effect I: Deviations from a linear polarization law. Proc. Phys. Soc. A 68, 905 (1955). https://doi.org/10.1088/0370-1298/68/10/307
A.D. Buckingham. Theoretical studies of the Kerr effect II: The influence of pressure. Proc. Phys. Soc. A 68, 910 (1955). https://doi.org/10.1088/0370-1298/68/10/308
L. Uba, S. Uba, V.N. Antonov. Magneto-optical Kerr spectroscopy of noble metals. Phys. Rev. B 96, 235132 (2017). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.235132
Xiang Gao, John A. Woollam, R.D. Kirby, D.J. Sellmyer, C.T. Tanaka, J. Nowak, J.S. Moodera. Dielectric tensor for magneto-optic NiMnSb. Phys. Rev. B 59, 9965 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.9965
I.M. Boswarva, R.E. Howard, A.B. Lidiard, C.A. Coulson. Faraday effect in semiconductors. Proc. Royal Soc. London A 269, 125 (1962). https://doi.org/10.1098/rspa.1962.0166
W.H. Kleiner. Space-time symmetry of transport coefficients. Phys. Rev. 142, 318 (1966). https://doi.org/10.1103/PhysRev.142.318
V. Staschuk, V. Kravets, V. Lysiuk, O. Polyanska, V. Stukalenko, A. Yampolsky. Structure and optical properties of (Co41Fe39B20)x(SiO2)1−x nanocomposites. Ukr. J. Phys. 62 (8), 662 (2017). https://doi.org/10.15407/ujpe62.08.0666
D.H. Seib, W.E. Spicer. Photoemission and оptical studies of Cu-Ni аlloys. Phys. Rev. В 2, 1676 (1970). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.2.1676
K.H.J. Buschow, P.G. van Engen, R. Jongebreur.Magneto-optical properties of metallic ferromagnetic materials. J. Magn. Magn. Mater. 38, 1 (1983). https://doi.org/10.1016/0304-8853(83)90097-5
S. Uba, A. Bonda, L. Uba, L. V. Bekenov, V.N. Antonov, A. Ernst. Electronic structure and magneto-optical Kerr effect spectra of ferromagnetic shape-memory Ni-Mn-Ga alloys: Experiment and density functional theory calculations. Phys. Rev. B 94, 054427 (2016) . https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.054427
P.N. Argyres. Theory of the Faraday and Kerr effects in ferromagnetics. Phys. Rev. 97, 2, 334 (1955). https://doi.org/10.1103/PhysRev.97.334
M. Born, E. Wolf. Principles of Optics (Pergamon Press, 1991).
S. Bord'acs, I. K'ezsm'arki, K. Ohgush, Y. Tokura. Experimental band structure of the nearly half-metallic CuCr2Se4: An optical and magneto-optical study. New J. Phys. 12, 053039 (2010). https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/5/053039
P.M. Oppeneer, J. Sticht, T. Maurer, J. K¨obler. Ab initio investigation of microscopic enhancement factors in tuning the magneto-optical Kerr effect. Zeitschrift f¨ur Physik B Condensed Matter. 88, 309 (1992). https://doi.org/10.1007/BF01470918
Chun Yeol You, Sung Chul Shin. Determination of the off-diagonal element of the dielectric tensor without measuring the ellipticity. Appl. Phys. Lett. 68, 2882 (1996). https://doi.org/10.1063/1.116319
W. Reim, J. Schoenes. Magneto-optical spectroscopy of f-electron systems. In: Handbook of Ferromagnetic Materials, edited by K.H.J. Buschow, E.P. Wohlfarth (North-Holland, 1990), Ch. 2, pp. 133 -236. https://doi.org/10.1016/S1574-9304(05)80062-8
S. Patankar, J.P. Hinton, J. Griesmar, J. Orenstein, J.S. Dodge, Xufeng Kou, Lei Pan, Kang L. Wang, A.J. Bestwick, E.J. Fox, D. Goldhaber-Gordon, Jing Wang, and Shou-Cheng Zhang. Resonant magneto-optic Kerr effect in the magnetic topological insulator Cr:(Sbx,Bi1−x)2Te3. Phys. Rev. B 92, 214440 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.214440
Frederic J. Kahn, P.S. Pershan, J.P. Remeika. Ultraviolet magneto-optical properties of single-crystal orthoferrites, garnets, and other ferric oxide compounds. Phys. Rev. 186 (3), 891 (1969). https://doi.org/10.1103/PhysRev.186.891
Sang Y. Kim, Sang J. Kim, Hun Seo, Myong R. Kim. Complex refractive indices of GeSbTe-alloy thin films: Effect of nitrogen doping and wavelength dependence. Jpn. J. Appl. Phys. 38, 1713 (1999). https://doi.org/10.1143/JJAP.38.1713
L.V. Poperenko, Yu.V. Kudrjavtsev, V.S. Stashchuk, Yang Pak Li. Optics of Metal Structures (Kyiv University, 2013) (in Ukrainian).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
