磁光克尔效应

正文

磁光克尔效应

Kerr通过证明光在铁表面反射时的旋转，发现了反射中的相应效应。Kerr研究了两种几何形状:(i)磁化垂直于铁表面和(ii)磁化平行于表面并沿着入射光的平面。Zeeman证明了第三种变体的存在，其中磁化在平面内，但与入射平面正交。当时塞曼还发现了原子在磁场中发射光谱线的分裂现象，即现在所说的塞曼效应。这种效应已成为确定原子、分子和晶体结构的一种非常有价值的手段。洛伦兹提出法拉第和克尔效应的早期理论认识，其基础是材料中的右圆偏振光和左圆偏振光与经典电子振子的耦合方式不同。由于这个原因，克尔和法拉第效应也被称为圆双折射效应。V oight和Cotton和Mouton在顺磁液体中发现的磁双折射现象。这些效应被称为线性磁双折射。

Williams以及Fowler和Fryer首先应用磁光成像技术来实现磁畴的可视化，这些都是基于Kerr效应。由于克尔显微镜的这些最早的应用，连续的系统发展大大增强了传统克尔技术的能力。通过干涉层的应用实现了显著的对比度增强，但克尔显微镜的突破是随着20世纪80年代视频显微镜和数字图像处理的引入而来的。自20世纪50年代以来，法拉第显微镜也主要用于磁性柘榴石薄膜和正铁氧体的透射实验，由于法拉第效应比克尔效应强得多，因此不需要电子对比度增强。基于Voigt效应的透射显微镜也是如此，该效应用于观察石榴石中的面内畴。后来在金属的反射实验中也发现了Voigt效应，以及在类似实验条件下出现的磁光梯度效应。梯度效应是一种双折射效应，它与磁化梯度呈线性关系。这两种效应都有助于分析具有立方磁各向异性的外延多层体系中的畴，通过考虑效应的对比规律和深度灵敏度。梯度效应也可以很好地应用于图像精细过渡和域调制。

图1

图1比较了Kerr效应、Voigt效应和梯度效应之间的现象差异。在不同条件下，在光学偏光显微镜下对具有两个正交磁化轴的铁硅晶体的典型畴图进行了成像，如图所示。在每种情况下，通过选择适当的入射光和通过正确设置显微镜中的偏光器，分析器和补偿器来产生对比度。克尔效应在磁化矢量上是线性的，因此图1中的四个畴相以不同的颜色显示。在V光效应中成像的相同图案只显示两种颜色，每个磁化轴一种。这种对比是独立于磁化方向，因为V光效应取决于二次磁化矢量。梯度效应对磁化强度的变化很敏感。因此，在这种效应中，畴边界的出现取决于邻近畴的相对磁化方向。两者，V光和梯度效应是最强的垂直入射光(其中法拉第或克尔对比在平面域是不可能的)，他们需要一个补偿器(例如一个可旋转的四分之一波片)的对比度调整。

迄今为止所描述的所有磁光现象都是基于可见频率范围内光与磁化的相互作用。因此我们称克尔效应、V光效应和梯度效应是常规磁光效应的主要内容。类似于传统效应的效应也存在于较短的X射线波长。对x射线磁光效应的探索是一个年轻得多的科学领域。虽然在软X射线范围内，由于在吸收边缘附近发生共振增强，这种影响可能更大，但对反射或透射X射线的偏振状态的检测则更为复杂。对与样品相互作用后的X射线进行偏振分析，以检测X射线法拉第效应、纵向克尔效应、透射或反射中的Voigt效应，需要一套复杂的反射计。这就是为什么与X射线有关时，主要是进行强度测量而不是偏振分析，即测量吸收系数或反射强度。在元素吸收边缘附近，磁光效应足够大，导致吸收和反射发生相当大的变化。

如果您磁学测量对有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：

https://www.auniontech.com/three-level-150.html

更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电

关于昊量光电：

上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。

您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息，或直接来电咨询4006-888-532。