法拉第旋轉(zhuǎn)或法拉第效應(yīng)是一種磁場(chǎng)影響光學(xué)現(xiàn)象，這種效應(yīng)主要在光學(xué)透明的介電材料供搀、偏振光通過介質(zhì)的傳輸以及外加磁場(chǎng)作用下觀察到隅居。當(dāng)光穿過材料時(shí)，入射光的偏振面和光傳播方向上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量成比例地旋轉(zhuǎn)葛虐，就會(huì)發(fā)生法拉第旋轉(zhuǎn)胎源。而MOKE描述了從磁化材料反射的光的偏振變化，人們經(jīng)常把法拉第和克爾這兩種效應(yīng)合二為一屿脐，稱為法拉第-克爾效應(yīng)涕蚤。
磁化方向的光學(xué)對(duì)比讀出方法
考慮具有特定疇結(jié)構(gòu)的磁性薄膜，這些薄膜的疇結(jié)構(gòu)可以通過其磁化方向的光學(xué)對(duì)比讀出來確定摄悯，這種類型的表征是可能的赞季，因?yàn)橥ㄟ^MOKE在相反磁化取向的磁疇中可獲得光學(xué)對(duì)比。實(shí)驗(yàn)是這樣設(shè)置的:一束平面偏振光垂直地射向試樣表面奢驯。當(dāng)偏振光從磁化材料反射回來時(shí)申钩，由于MOKE作用，光束的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)瘪阁。當(dāng)磁疇磁化強(qiáng)度垂直于薄膜表面時(shí)邮偎，測(cè)量特別成功，并且磁疇在光學(xué)上明顯不同义黎。這實(shí)際上是一個(gè)必要的要求禾进，因?yàn)楫?dāng)每個(gè)域的磁化矢量沿光的傳播方向有一個(gè)分量時(shí)，極化平面就會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)廉涕。通過這種方式泻云，可以通過檢測(cè)由于反射域而旋轉(zhuǎn)的偏振面來進(jìn)行光學(xué)讀出。在光學(xué)分析儀或旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器的幫助下狐蜕，根據(jù)疇的磁極性宠纯，疇將被視為反射光或熄滅光。磁疇的磁極由該特定磁疇的總磁化方向給出层释。
圖1
具體來說婆瓜，當(dāng)光被薄膜表面的磁疇反射回來時(shí)，極化平面按照反射疇的大小順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)贡羔。因此廉白，當(dāng)光學(xué)分析儀旋轉(zhuǎn)時(shí)，來自一個(gè)極性域的光被熄滅(圖1a背景)乖寒，而來自相反極性域的光不被熄滅(圖1b背景)猴蹂。這使得光線被熄滅的區(qū)域看起來很暗，而那些反射光線的區(qū)域看起來很亮宵统≡谓玻克爾-法拉第旋轉(zhuǎn)僅僅幾度就已經(jīng)給出了很好的視覺對(duì)比马澈。如果將光學(xué)分析儀旋轉(zhuǎn)到最大光對(duì)比度的其他位置瓢省，則暗區(qū)和亮區(qū)將被反轉(zhuǎn)。此外痊班，如果疇具有平面內(nèi)磁化而不是垂直于表面所需的磁化勤婚，則必須使用斜照明。在這種情況下涤伐，磁化矢量將具有沿光傳播方向和偏振旋轉(zhuǎn)方向的分量是可能發(fā)生的馒胆。斜向照明用于研究SiFe單晶和NiFe蒸發(fā)膜的磁疇結(jié)構(gòu)。另一方面凝果，直接垂直照明歷來用于鈷單晶或金屬間化合物(如MnBi)的磁疇觀測(cè)。此外器净，通過改變光照和整體實(shí)驗(yàn)裝置型雳，該技術(shù)可以擴(kuò)展到其他類型的磁光材料。例如，可以利用法拉第效應(yīng)分析更薄纠俭、更透明的薄膜沿量。
MOKE還可以用于在薄膜上進(jìn)行磁寫入，如圖1a, b所示冤荆。因此朴则，可以用磁探針的兩端具有不同磁極性的磁探針尖端來寫入薄膜，因此用探針的一端寫入時(shí)顯示為暗钓简，而用另一端寫入時(shí)顯示為亮乌妒，這取決于各自區(qū)域的磁化方向。當(dāng)然涌庭，整個(gè)過程與磁疇磁光觀測(cè)在相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行芥被，即垂直于薄膜表面發(fā)射偏振光，同時(shí)使用光學(xué)分析儀進(jìn)行光檢測(cè)坐榆。還應(yīng)該注意的是，在這個(gè)例子中冗茸，整個(gè)薄膜垂直于表面磁化席镀，為了使書寫不容易受到雜散場(chǎng)的干擾，薄膜必須具有很高的矯頑力夏漱。通過使垂直于表面的薄膜飽和或退磁，可以擦除薄膜上的文字挂绰。
關(guān)于從薄膜上擦除磁性信息的一個(gè)有趣的建議涉及到磁場(chǎng)的缺失屎篱。在這種情況下，由于角動(dòng)量補(bǔ)償對(duì)疇壁運(yùn)動(dòng)有影響葵蒂，激光誘導(dǎo)擦除過程是可能的交播。角動(dòng)量補(bǔ)償發(fā)生在特定溫度下，當(dāng)角動(dòng)量變?yōu)榱銜r(shí)践付，壁面的遷移率顯著增加秦士。據(jù)信，在這種情況下永高，一個(gè)域向內(nèi)移動(dòng)隧土，而相鄰域的壁向外移動(dòng)，因此兩個(gè)域在一個(gè)由外向內(nèi)的坍塌過程中湮滅。區(qū)域擦除主要取決于激光束的脈沖寬度。這種擦除效應(yīng)是在單層直接覆蓋磁光記錄介質(zhì)中觀察到的觅捆，它不同于傳統(tǒng)的磁光薄膜璧针。
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