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硒化铟的光诱导自旋取向

的情况下，线偏振光(σo)可以激发载流子种群。当这个种群松弛时，每个载流子都有相同的机会落在任意一个自旋状态，因为这些状态在能量上是简并的。这导致没有净自旋不平衡(无Polz)，并表现为等量的圆极化发射(σ+(−))。当施加磁场时，由于塞曼效应，自旋能级被分裂，导致自旋能级在能量上分离(塞曼)。当这种情况发生时，更多的载流子将放松到能量较低的自旋态。这就产生了相反螺旋度的发射PL之间的强度差异。然而，这两个都不是自旋的取向是由偏振光和自旋的耦合驱动的。如果在没有磁场存在的情况下，圆偏振光入射产生净自旋不平衡，并且在初始快速弛豫后可以观察到圆发射之间的强度差异，则自旋优先定向到一个自旋状态。在第 ...
磁光效应的物理机理

边所说，是指偏振光在经过有磁性的样品且透射穿过样品后，透射光的偏振面相对于入射偏振光发生一定角度的偏移的现象。其产生的根本原因，从光学上来讲，就是左旋偏振光和右旋偏振光在磁性材料中折射率不同，从而使得两种偏振光在磁性样品中传播的过程中产生了光程差，进而产生相位差，从样品中出射后两种偏振光合成的透射光就表现为偏振面较入射光来讲发生了一定角度的偏转。塞曼效应是指在外磁场中，光源发出的光的各能级谱线在磁场下进一步分裂成更多条，并且分裂出的各谱线的间隔和外磁场的大小成正比的磁光效应，该效应的原理是原子的自旋磁矩和轨道磁矩在外磁场的作用下能级会发生进一步的分裂。塞曼效应的发现直接推动了量 ...
磁光克尔成像系统

。因此，利用偏振光在磁性样品表面反射后偏振面的偏转来对磁畴图象进行表征，是磁光效应成像的唯yi选择。同时，由于极向克尔效应的成像效果zui好，垂直磁各向异性较强的样品具有更广阔的应用潜力。基于克尔效应，可以动态观察磁性样品磁畴变化的仪器叫作克尔显微镜 (Kerr microscope) ，有别于SMOKE 装置通常使用激光作为光源，出于便于成像的考虑，克尔显微镜一般使用高亮度的LED光源，同时配备不同放大倍数的光学显微镜镜头，在使用白光光源的情况下适用于1-100μm尺度范围的磁畴的成像。主要是利用偏转后反射光光强的变化来反映不同朝向的磁矩在空间上的分布。从不同的磁畴表面反射回来的光，由于 ...
磁光显微镜之激光扫描显微镜

磁光显微镜之激光扫描显微镜图1a说明了这种先jin显微镜的原理。准直和偏振激光束聚焦在试样表面的无限远校正物镜。通过使用精确的XY阶段，样本以类似光栅的方式移动。虽然这一阶段扫描相对较慢(图像的采集时间为数十秒)，但它比光束扫描对克尔显微镜更有利，因为它确保了整个扫描过程中的偏振状态以及照射光线束的入射角是恒定的。通过扫描，图像以逐点的方式构建，其横向分辨率基本上由探测激光束的大小决定。采用数值孔径为1.3的100倍油浸物镜，得到的激光光斑尺寸为0.8µm。如果在聚焦到样品上之前，首先通过光束膨胀增大光束直径以完全填满物镜孔径，则聚焦光斑尺寸为0.16µm。图1.a激光扫描克尔显微镜原理。光的 ...
光子源偏振纠缠验证

1550nm偏振光源与功率计，分步加入偏振片、半波片与四分之一波片并调整角度，zui后更换为光子源，单光子探测器与计数器，光子源的信号光与闲置光将分别经过光纤，通过四分之一波片、半波片与偏振片，zui后由探测器探测，由计数器进行符合。我们保持光路光路其他波片固定，通过转动其中一个半波片并固定，我们可以在计数器中看到符合计数产生了变化。随着半波片的旋转，符合计数也随之发生正弦变化。本次实验中，我们每次将旋转半波片5度，固定后在计数器中采集10s，我们将在此角度得到一个符合计数，再旋转半波片5度，重复上述步骤，我们可得到半波片不同角度下的符合计数。将符合计数记录后进行拟合，具体可见图，其中蓝色线为 ...
新型光自旋应用的二维材料

载流子可以被偏振光激发成“谷”，这是单层tmd在k空间中分离的直接带隙跃迁。对这些谷偏振态的光学访问模拟了OISO所需的选择规则。谷的应用创造了一个与自旋电子学平行的“谷电子学”，其中基于谷的器件表现出“谷霍尔效应”和强自旋谷锁定，这有利于转移以及信息的长期存储。在tmd中研究的另一个值得注意的特性是，当单层材料放入光学腔中时，会发生强烈的光-物质相互作用。lmountain等人利用光学Stark效应对这一现象进行了实验研究。这项工作显示了在tmd中对极化(光态)进行谷选择控制的丰富潜力。这些激子-极化激子状态在传统半导体中已经广泛存在。因此，lmountain等人帮助进一步证明了谷和自旋之间 ...
磁光技术研究半导体中的光自旋动力学

发表了他对线偏振光在平行介质中传播时旋转的观察磁场。1923年，Robert W. Wood和Alexander Ellett发表了关于汞原子在横向磁场中发光去极化的观测结果。前者被称为法拉第效应，后者被称为汉勒效应。在前人的研究和Alfred Kastler的工作基础上，R.R Parson在20世纪60年代末证明了III-V型半导体GaSb中的光诱导自旋取向。Alfred Kastler帮助确立了气体中光诱导自旋极化的基本原理。这是通过一个非常简单的测量来完成的，用圆形偏振光泵浦，测量圆形发光。1971年，克劳迪·赫尔曼和乔治·兰佩尔用偏振光和磁场测量了GaSb中电子的自旋进动。这两项关于 ...
椭偏仪在位表征电化学沉积的系统搭建（六）- 在位监测电化学沉积

色入射光（圆偏振光与线偏振光)来激发由电极电位控制的电极表面，然后测定出散射得到的光谱信号，如频率、强度及偏振性能变化与电极的电位或者电流强度的变化关系。在位傅里叶红外光谱仪法(FTIRS)是由Bewick等人在20世纪80年代早期首创的。在位傅里叶变换红外光谱仪可以获取电极上中性和离子吸附物的分子信息，以及参与电化学反应的溶液种类。大量的研究已将在位FTIRS由光滑的表面向粗糙的表面扩展，由静态条件向动态条件扩展，由水相系统向非水相系统扩展。利用在位FTIRS技术可以得到的电化学双分子层等图像信息，达到对电催化反应以及带电界面过程更深刻的理解。图1-11两种在位FTIRS电池设计图两种在位F ...
多自由度梯度磁场控制系统相关应用文献（2017-2022）

的磁场耦合到偏振光学显微镜，这些微粒可以用来将磁信号转换成光信号，或者通过磁驱动的微流变学来估计悬浮流体的粘度。14.M. Xie, W. Zhang, C. fan, C. Wu, Q. Feng, J. Wu, Y. Li, R. Gao, Z. Li, Q. Wang, Y. Cheng and B.He. Bioinspired Soft Microrobots with Precise Magneto-Collective Control for Microvascular Thrombolysis. Adv. Mater. 32, 2000366 (2020).摘要：用于生物医学应 ...
椭偏仪在位表征电化学沉积的系统搭建（三）-应用案例

展，红外椭圆偏振光谱(IRSE)作为表征纳米结构的一种强有力的工具，特别是自组装单分子膜(SAMs)的表征上，已得到极大的发展。与传统的傅里叶变换红外反射吸收光谱(FT-IRRAS)相比，IRSE在测定高反射率波长区域内的介电函数(低至单分子层厚度)方面具有优势。另外，IRSE表征比FT-IRRAS表征有更多的实验参数，可以获取薄膜样品的更多信息。图1-3为利用椭偏仪在位监控微晶mc-Si:H薄膜在ZnO衬底的生长。生长模型为岛状生长，因此在生长过程中，表面较为粗糙，通过模型构建可以获取薄膜表面粗糙度随时间演变和生长速率和生长模式。图1-3薄膜生长过程中表面的粗糙度随着时间的演变1.3.2监测 ...
椭偏仪在位表征电化学沉积的系统搭建（一）-基本原理

原理基于不同偏振光(S，P)与材料的作用。如图1-1所示的单层薄膜模型中，所测的薄膜在衬底上，zui上层为空气，薄膜两侧介质都是半无限大，且薄膜上下表面皆是理想光滑表面，三种介质皆为均匀、各向同性介质。在实际测量过程中，单层模型的三种介质通常指的是空气、待测薄膜和基底。图1-1 光波在多层膜上的反射与透射光波在单层膜上的反射和透射示意图如图1-1所示。定义入射光波矢量E在垂直于入射面上的分量为P光，在入射面上的分量为S光。由折射定律及菲涅耳定律知、、的关系为：上述式子中，n1是空气的折射率(1.00)，n2是薄膜的折射率，n3是衬底折射率，是光在界面1的入射角，、如图1-1所示，分别是在所测薄 ...
直线度测量

位移将改变两偏振光束之间的光程差，并在干涉相位中引入线性变化。因此，棱镜相当于移动靶标。图3.6直线度干涉仪了解更多详情，请访问上海昊量光电的官方网页https://www.auniontech.com/three-level-45.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 ...
位移测量

测器的两束线偏振光为E1和E2,两者的偏振方向相同，光频分别为f1和f2这两束光可表示为:式中，V1和V2为振幅；φ1和φ2为初位相。两束光波进行干涉后的信号强度为：当为f1=f2时，干涉仪称为单频型干涉仪。位移通过干涉信号的位相变化来测量。干涉信号直流电平的波动影响了位相测量的准确性，原因是由于激光功率的变化。guo家物理实验室开发出的干涉仪，采用3个位相分别为0°,90°、180°的干涉信号的组合来消除直流分量波动的影响。当为f1≠f2时，能够观察到拍频为lf1-f2I的信号，此干涉仪称为外差型干涉仪。如果反射镜发生移动，则反射镜反射回的光波发生了多普勒频移。当频率为f2的光信号经移动速度 ...
椭偏仪与偏振相位（十一）-斯托克斯椭偏仪的偏振定标测量实验

光并非完全非偏振光且波片1的方位角存在误差；当波长大于600nm后，四点定标法和E-P定标法的结果基本保持一致，但与非线性zui小二乘拟合方法偏离较大，这是由于波片1的相位延迟随着波长变大而愈加偏离90°(见图4)，四点定标法和E-P定标法中波片1为准1／4波片的假设不再成立，从而引起两种方法的测量误差。图3 波片1的相位延迟与波长的关系曲线了解更多详情，请访问上海昊量光电的官方网页：https://www.auniontech.com/three-level-56.html相关文献：1王勇辉,郑春龙,赵振堂.基于斯托克斯椭偏测量系统的多点定标法[J].中国激光,2012,39(11):163 ...
非偏振分光镜对椭偏仪的影响（二）-NPBS引入的椭偏参数误差

非偏振分光镜对椭偏仪的影响（二）-NPBS引入的椭偏参数误差NPBS引入的椭偏参数误差式(6)是假设所有器件均为理想状态下得到的结果。如果考虑到多层介质膜的退偏效应，NPBS的琼斯矩阵可以表示为：其中：和分别代表NPBS的透射率和反射率，下标p，s表示平行分量和垂直分量。式(8)可以归一化为：其中：K分别是p，s分量的透射比和反射比；分别是NPBS的反射相移和透射相移，如式(10)所示。如果NPBS的p，s轴方向与图1中的Y，X轴不完全重合，而是存在一个方位角误差θ，则NPBS的琼斯矩阵转换为：为简化分析过程，首先假设NPBS2为理想状态，只将NPBS1的琼斯矩阵用式(11)表示。根据上述分析 ...
非偏振分光镜对椭偏仪的影响（一）-系统原理

出双频正交线偏振光，频差△W=W2-W1。经过PBS1分成测量光束W1和参考光束W2，测量光束被薄膜两次反射后，在NPBS2与参考光束合光干涉，由PBS2分成p，s两路外差干涉信号。比较探测器输出的拍频信号幅值和相位差可得到椭偏参数。其中，半波片使得光束偏振方向旋转45°，这样p，s分量近似等强入射到薄膜样品，可提高干涉调制度。图1光学系统原理图横向塞曼激光器的输出可以表示为：其中：a1和a2代表初始相位。系统的琼斯响应可以表示为：其中，下标R和T分别代表反射和透射，P，H，B，M和S分别表示PBS、半波片、NPBS、反射镜和薄膜样品的琼斯矩阵，如式(3)所示。将式(1)，(3)和(4)带入式 ...
全偏振态的产生

圆，因此，线偏振光和圆偏振光都可以认为是椭圆偏振光的特例。对上面的两个公式进行运算可以得到一般椭圆偏振光的轨迹方程：标准椭圆方程的形式含有半长轴a和半短轴b,表示为：将上式围绕坐标轴旋转一个角度ψ得到：然后把两个分量带入上面两个椭圆方程可以得到：从这个方程组可以获得偏振椭圆的长半轴取向角ψ：偏振椭圆的形状可以用椭圆率来表示，椭圆率就是椭圆短半轴长度与长半轴长度的比值：其中-1<e<1.用椭圆率角来表示椭圆，如:通过引入辅助角σ(O≤σ≤w/2),椭圆率角和取向角又可以表示为：若给出了两个相互垂直的振荡矢量的振幅比值和相位差,可以通过上式计算获得椭圆长半轴的取向角ψ和椭圆率角ε，进而 ...
磁光效应的应用和拓展

和规则将左圆偏振光和右圆偏振光的x射线吸收光谱与材料中特定元素的自旋和轨道矩联系起来。因此，可以获得元素的特定信息，这是超出价带MO光谱的巨大优势。尽管在推导求和规则时涉及了大量的近似，但它们在实践中是令人信服的。获得自旋或轨道矩的精度约为10%至20%，但有时只有50%。Altarelli(1997)讨论了各种x射线MO效应。在标准MO克尔实验中检测到的反射光的频率与入射光的频率相同。然而，可能存在一小部分以双倍频率反射的光。这被称为二次谐波产生，或者，更一般地，作为非线性光学。对于中心对称介质，当反演对称性被破坏时，会产生二次谐波。Pan等人(1989)预测，在磁性表面层的情况下，二次谐波 ...
磁光克尔效应的早期发展历程

拉第观察到线偏振光在磁场中通过一块铅硼硅酸盐玻璃时偏振面旋转。法拉第关于他的发现的报告立即引起了广泛的关注，因为这是第1次观察到光与磁之间的相互作用。这一效应很快被其他一些研究者证实。磁光学的下一个亮点是1876年苏格兰科学家Rev. John Kerr发现的MO Kerr效应。克尔观察到线偏振光从磁性铁片表面反射后的偏振面旋转。克尔用磁极反射入射光，因此，这种特殊几何结构中的MO现象被称为极性磁光克尔效应(P-MOKE)，见图1。两年后，Kerr在线偏振光的反射中发现了类似的MO现象，但来自平面内磁化的铁片。这种现象现在被称为纵向莫克尔效应(L-MOKE)，其中入射面平行于磁化。图一法拉第和 ...
不同磁畴成像技术的优缺点

r效应，即线偏振光在非透明磁性样品反射后的偏振面发生微小变化，然后将其检测并用于磁畴成像。典型的宽视场克尔显微镜是在光学偏振反射显微镜的基础上，对均匀照明的样品应用克勒照明技术。根据光的相对方向、入射面、光偏振面和磁化方向将克尔效应分为纵向、极性和横向三种类型。前两种效应导致光的偏振面旋转，可能由椭圆贡献叠加，而后一种效应导致振幅变化而不是反射光的旋转。作为一个简单的规则，由于克尔效应的介电张量的对称性，克尔对比度与入射光束沿传播方向的磁化分量成正比。如图1(a)所示，在斜入射光和p偏振光(纵向克尔效应)的情况下，反射光可以看作是规则反射振幅AN和克尔振幅AK的叠加，导致偏振面旋转(小)角（6 ...

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