TDTR可采用一種新穎的溫度傳感技術(shù)，利用時間分辨的磁光克爾效應(yīng)(TR-MOKE)唬涧。TR-MOKE不是熱反射疫赎，而是依靠溫度相關(guān)的瞬態(tài)
克爾旋轉(zhuǎn)來檢測泵浦激光加熱下磁換能器的溫度響應(yīng)，由此遵循TDTR的相同數(shù)據(jù)簡化方案碎节，可以推導(dǎo)出換能器膜下材料的熱特性捧搞。
基于熱磁光克爾效應(yīng)的溫度測量允許使用薄得多的磁傳感器薄膜，該薄膜不必像傳統(tǒng)TDTR方法中所要求的那樣是光學(xué)不透明的狮荔。具有
較低熱導(dǎo)率的較薄換能器可以最小化換能器層中的橫向熱流胎撇，從而增強(qiáng)對面內(nèi)熱導(dǎo)率的測量靈敏度。同時殖氏，當(dāng)襯底的熱導(dǎo)率較小時晚树，換
能器層的小熱質(zhì)量也能夠增強(qiáng)對界面熱導(dǎo)率的靈敏度。
圖1顯示了TR-MOKE信號檢測方案受葛。為了進(jìn)行TR-MOKE測量题涨，樣品需要涂上一層薄的垂直磁化傳感器，在測量前用外部磁鐵磁化总滩。非
偏振分束器被插入在轉(zhuǎn)向PBS和顯微鏡物鏡之間纲堵，以將反射的泵浦和探測光束轉(zhuǎn)向檢測路徑。在檢測路徑中闰渔，泵浦光束被濾波器去除席函，
而探測光束通過半波片，然后被渥拉斯頓棱鏡分成兩個正交偏振分量冈涧。調(diào)整半波片茂附，使得兩個分量具有大致相同的強(qiáng)度。通過檢測平衡
檢測器上相對強(qiáng)度的變化來監(jiān)測探測光束偏振的瞬時變化督弓。
圖1. TR-MOKE探測方案示意圖营曼。反射探測光束的偏振態(tài)被渥拉斯頓棱鏡分離，并被平衡探測器探測到愚隧。放置在沃拉斯頓棱鏡前的半波
片用于平衡平均強(qiáng)度
在與半波片非完美平衡的情況下蒂阱，熱反射信號與瞬態(tài)克爾旋轉(zhuǎn)重疊。由于TR-MOKE信號會改變磁性換能器的相反排列磁化狀態(tài)的符
號狂塘，因此TR-MOKE信號可以通過減去為換能器的相反排列磁化狀態(tài)記錄的同相和異相信號作為Vin = (VinM+ - VinM-)/2录煤，Vout =
(VoutM+ - VoutM-)/2。圖2顯示了涂覆有26.9 nm TbFe傳感器的大塊黑磷樣品的TR-MOKE信號作為延遲時間的函數(shù)進(jìn)行測量的示
例荞胡。注意妈踊，圖2(a)中的M+和M-信號都顯示了在高達(dá)500 ps的短延遲時間范圍內(nèi)的可觀察到的振蕩[參見圖2(a)的插圖]，這被歸因于布
里淵散射泪漂。布里淵散射是由黑磷中的面內(nèi)各向異性引起的雙折射引起的反射探測光束和黑磷樣品內(nèi)部的聲波之間的相互作用引起的廊营。這
些振蕩也通過校正減法抵消[注意歪泳，圖2(a)中的校正信號是平滑的，沒有振蕩]赘风。這種方法使得TR-MOKE測溫法不容易出錯夹囚，因為任何
與傳感器磁化狀態(tài)無關(guān)的雜散信號都可以被抵消。
圖2. 使用9兆赫調(diào)制頻率和w0=12 μm的激光光斑尺寸在涂覆有26.9納米厚的三丁基錫化合物層的黑磷樣品上測量的TR-MOKE信號的
例子邀窃。(a)作為延遲時間函數(shù)的正(M+)荸哟、負(fù)(M)和校正的vin信號。插圖顯示了前幾百ps時出現(xiàn)的周期為21 ps的布里淵散射振蕩瞬捕。這些
振蕩在校正后的Vin中被抵消鞍历。(b)比率信號——來自實驗(符號)和熱模型模擬(線)的-Vin/Vout，用于涂覆有81納米鋁的黑磷樣品的
TDTR測量和涂覆有26.9納米三丁基錫化合物的黑磷樣品的TR-MOKE測量肪虎。
TR-MOKE常用的磁傳感器薄膜有鈷/鉑劣砍、鈷/鈀、鈷鐵/鉑扇救、鐵硼鐵刑枝、釓鐵鈷等。除了熱表征迅腔，TR-MOKE也被廣泛用于研究自旋動力學(xué)
和超快磁化過程装畅。
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