磁光學(xué)描述了磁場或自發(fā)磁化對光在物質(zhì)中的發(fā)射或傳播的影響抵窒，這種現(xiàn)象被稱為法拉第效應(yīng)。在沿光傳播方向施加磁場的情況下化漆，線偏振光穿過玻璃棒后估脆，其平面發(fā)生了旋轉(zhuǎn)。
磁光克爾效應(yīng)
Kerr通過證明光在鐵表面反射時的旋轉(zhuǎn)座云，發(fā)現(xiàn)了反射中的相應(yīng)效應(yīng)疙赠。Kerr研究了兩種幾何形狀:(i)磁化垂直于鐵表面和(ii)磁化平行于表面并沿著入射光的平面。Zeeman證明了第三種變體的存在朦拖，其中磁化在平面內(nèi)圃阳，但與入射平面正交。當(dāng)時塞曼還發(fā)現(xiàn)了原子在磁場中發(fā)射光譜線的分裂現(xiàn)象璧帝，即現(xiàn)在所說的塞曼效應(yīng)捍岳。這種效應(yīng)已成為確定原子、分子和晶體結(jié)構(gòu)的一種非常有價值的手段睬隶。洛倫茲提出法拉第和克爾效應(yīng)的早期理論認(rèn)識锣夹，其基礎(chǔ)是材料中的右圓偏振光和左圓偏振光與經(jīng)典電子振子的耦合方式不同。由于這個原因苏潜，克爾和法拉第效應(yīng)也被稱為圓雙折射效應(yīng)银萍。V oight和Cotton和Mouton在順磁液體中發(fā)現(xiàn)的磁雙折射現(xiàn)象。這些效應(yīng)被稱為線性磁雙折射恤左。
Williams以及Fowler和Fryer首先應(yīng)用磁光成像技術(shù)來實(shí)現(xiàn)磁疇的可視化贴唇，這些都是基于Kerr效應(yīng)。由于克爾顯微鏡的這些較早的應(yīng)用飞袋，連續(xù)的系統(tǒng)發(fā)展大大增強(qiáng)了傳統(tǒng)克爾技術(shù)的能力戳气。通過干涉層的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了顯著的對比度增強(qiáng)，但克爾顯微鏡的突破是隨著20世紀(jì)80年代視頻顯微鏡和數(shù)字圖像處理的引入而來的巧鸭。自20世紀(jì)50年代以來瓶您，法拉第顯微鏡也主要用于磁性柘榴石薄膜和正鐵氧體的透射實(shí)驗(yàn)，由于法拉第效應(yīng)比克爾效應(yīng)強(qiáng)得多，因此不需要電子對比度增強(qiáng)览闰⌒痉簦基于Voigt效應(yīng)的透射顯微鏡也是如此，該效應(yīng)用于觀察石榴石中的面內(nèi)疇压鉴。后來在金屬的反射實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了Voigt效應(yīng)，以及在類似實(shí)驗(yàn)條件下出現(xiàn)的磁光梯度效應(yīng)锻拘。梯度效應(yīng)是一種雙折射效應(yīng)油吭，它與磁化梯度呈線性關(guān)系。這兩種效應(yīng)都有助于分析具有立方磁各向異性的外延多層體系中的疇署拟，通過考慮效應(yīng)的對比規(guī)律和深度靈敏度婉宰。梯度效應(yīng)也可以很好地應(yīng)用于圖像精細(xì)過渡和域調(diào)制。
圖1
圖1比較了Kerr效應(yīng)推穷、Voigt效應(yīng)和梯度效應(yīng)之間的現(xiàn)象差異心包。在不同條件下，在光學(xué)偏光顯微鏡下對具有兩個正交磁化軸的鐵硅晶體的典型疇圖進(jìn)行了成像馒铃，如圖所示蟹腾。在每種情況下，通過選擇適當(dāng)?shù)娜肷涔夂屯ㄟ^正確設(shè)置顯微鏡中的偏光器区宇，分析器和補(bǔ)償器來產(chǎn)生對比度娃殖。克爾效應(yīng)在磁化矢量上是線性的议谷，因此圖1中的四個疇相以不同的顏色顯示炉爆。在V光效應(yīng)中成像的相同圖案只顯示兩種顏色，每個磁化軸一種卧晓。這種對比是獨(dú)立于磁化方向芬首，因?yàn)閂光效應(yīng)取決于二次磁化矢量。梯度效應(yīng)對磁化強(qiáng)度的變化很敏感逼裆。因此郁稍，在這種效應(yīng)中，疇邊界的出現(xiàn)取決于鄰近疇的相對磁化方向波附。兩者艺晴，V光和梯度效應(yīng)是較強(qiáng)的垂直入射光(其中法拉第或克爾對比在平面域是不可能的)，他們需要一個補(bǔ)償器(例如一個可旋轉(zhuǎn)的四分之一波片)的對比度調(diào)整掸屡。
迄今為止所描述的所有磁光現(xiàn)象都是基于可見頻率范圍內(nèi)光與磁化的相互作用封寞。因此我們稱克爾效應(yīng)、V光效應(yīng)和梯度效應(yīng)是常規(guī)磁光效應(yīng)的主要內(nèi)容仅财。類似于傳統(tǒng)效應(yīng)的效應(yīng)也存在于較短的X射線波長狈究。對x射線磁光效應(yīng)的探索是一個年輕得多的科學(xué)領(lǐng)域。雖然在軟X射線范圍內(nèi)盏求，由于在吸收邊緣附近發(fā)生共振增強(qiáng)抖锥，這種影響可能更大亿眠，但對反射或透射X射線的偏振狀態(tài)的檢測則更為復(fù)雜。對與樣品相互作用后的X射線進(jìn)行偏振分析磅废，以檢測X射線法拉第效應(yīng)纳像、縱向克爾效應(yīng)、透射或反射中的Voigt效應(yīng)拯勉，需要一套復(fù)雜的反射計竟趾。這就是為什么與X射線有關(guān)時，主要是進(jìn)行強(qiáng)度測量而不是偏振分析宫峦，即測量吸收系數(shù)或反射強(qiáng)度岔帽。在元素吸收邊緣附近，磁光效應(yīng)足夠大导绷，導(dǎo)致吸收和反射發(fā)生相當(dāng)大的變化犀勒。
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