法拉第旋转或法拉第效应是一种磁场影响光学现象，这种效应主要在光学透明的介电材料、偏振光通过介质的传输以及外加磁场作用下观察到。当光穿过材料时，入射光的偏振面和光传播方向上的磁场强度分量成比例地旋转，就会发生法拉第旋转。而MOKE描述了从磁化材料反射的光的偏振变化，人们经常把法拉第和克尔这两种效应合二为一，称为法拉第-克尔效应。
磁化方向的光学对比读出方法
考虑具有特定畴结构的磁性薄膜，这些薄膜的畴结构可以通过其磁化方向的光学对比读出来确定，这种类型的表征是可能的，因为通过MOKE在相反磁化取向的磁畴中可获得光学对比。实验是这样设置的:一束平面偏振光垂直地射向试样表面。当偏振光从磁化材料反射回来时，由于MOKE作用，光束的偏振面发生旋转。当磁畴磁化强度垂直于薄膜表面时，测量特别成功，并且磁畴在光学上明显不同。这实际上是一个必要的要求，因为当每个域的磁化矢量沿光的传播方向有一个分量时，极化平面就会发生旋转。通过这种方式，可以通过检测由于反射域而旋转的偏振面来进行光学读出。在光学分析仪或旋转补偿器的帮助下，根据畴的磁极性，畴将被视为反射光或熄灭光。磁畴的磁极由该特定磁畴的总磁化方向给出。
图1
具体来说，当光被薄膜表面的磁畴反射回来时，极化平面按照反射畴的大小顺时针或逆时针方向旋转。因此，当光学分析仪旋转时，来自一个极性域的光被熄灭(图1a背景)，而来自相反极性域的光不被熄灭(图1b背景)。这使得光线被熄灭的区域看起来很暗，而那些反射光线的区域看起来很亮。克尔-法拉第旋转仅仅几度就已经给出了很好的视觉对比。如果将光学分析仪旋转到最大光对比度的其他位置，则暗区和亮区将被反转。此外，如果畴具有平面内磁化而不是垂直于表面所需的磁化，则必须使用斜照明。在这种情况下，磁化矢量将具有沿光传播方向和偏振旋转方向的分量是可能发生的。斜向照明用于研究SiFe单晶和NiFe蒸发膜的磁畴结构。另一方面，直接垂直照明历来用于钴单晶或金属间化合物(如MnBi)的磁畴观测。此外，通过改变光照和整体实验装置，该技术可以扩展到其他类型的磁光材料。例如，可以利用法拉第效应分析更薄、更透明的薄膜。
MOKE还可以用于在薄膜上进行磁写入，如图1a, b所示。因此，可以用磁探针的两端具有不同磁极性的磁探针尖端来写入薄膜，因此用探针的一端写入时显示为暗，而用另一端写入时显示为亮，这取决于各自区域的磁化方向。当然，整个过程与磁畴磁光观测在相同的实验条件下进行，即垂直于薄膜表面发射偏振光，同时使用光学分析仪进行光检测。还应该注意的是，在这个例子中，整个薄膜垂直于表面磁化，为了使书写不容易受到杂散场的干扰，薄膜必须具有很高的矫顽力。通过使垂直于表面的薄膜饱和或退磁，可以擦除薄膜上的文字。
关于从薄膜上擦除磁性信息的一个有趣的建议涉及到磁场的缺失。在这种情况下，由于角动量补偿对畴壁运动有影响，激光诱导擦除过程是可能的。角动量补偿发生在特定温度下，当角动量变为零时，壁面的迁移率显著增加。据信，在这种情况下，一个域向内移动，而相邻域的壁向外移动，因此两个域在一个由外向内的坍塌过程中湮灭。区域擦除主要取决于激光束的脉冲宽度。这种擦除效应是在单层直接覆盖磁光记录介质中观察到的，它不同于传统的磁光薄膜。
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