Диссертация (1103589), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Обнаруженвклад в нелинейную поляризацию на частоте второй гармоники,зависящий от произведения намагниченности двух слоев иявляющийся следствием их взаимодействия. Данный вкладповерхностный и отсутствует в линейно-оптическом отклике.1273. Обнаружены особенности зависимости интенсивности ВГ отмагнитного поля, связанные с наличием контролируемого вихревогосостояния намагниченности. Эти особенности обусловлены вкладом внелинейную поляризацию, пропорциональным среднему магнитномутороидному моменту структуры. Выявлено, что данный вкладявляется антисимметричным по отношению к инверсии времени ицентральной инверсии. Его величина достигает 20% от немагнитнойнелинейной поляризации.4.
С помощью применения оптической методики накачки-зондированияобнаружено, что динамика наведенной лазерным импульсоманизотропии в двумерной решетке частиц кобальта на кварцевойподложке формируется четырьмя различными физическимипроцессами, на разных временных интервалах .
Сначала (насубпикосекундных временах) определяющую роль последствиянелинейно-оптического взаимодействия импульсов накачки изондирующего излучения. На временах порядка сотен пикосекунднаблюдается модуляция наведенной в диэлектрике долгоживущейанизотропии акустическими модами, возбуждёнными внутриметаллических частиц с частотой (∼ 8 ГГц). На больших временах( > 400 пс) возбуждения передаются акустическим фононамв подложке, которые влияют на поляризацию зондирующегоизлучения посредством фотоупругого взаимодействия.
Приэтом массив металлических частиц играет роль периодическойрешетки источников, наличие которой обуславливает частотнуюселекцию двух мод фононов c частотами 6,3 и 4,1 ГГц. Показано,что импульс накачки также возмущает магнитное состояниесистемы, которое влияет на поворот плоскости поляризацииотраженного зондирующего излучения посредством меридиональногомагнитооптического эффекта Керра. При этом наблюдаетсясначала сверхбыстрое (быстрее 1 пс) размагничивание структурыс последующим восстановлением намагниченности, на временах,определяемых термализацией металлических частиц и подложки(∼ 120 пс).Результаты, представленные в диссертации, опубликованы в статьях[150, 151, 152, 153, 154, 145], а также сборниках тезисов научныхконференций.128В заключение хочу выразить глубокую признательность моемунаучному руководителю, д.ф.-м.н.
Мурзиной Татьяне Владимировне заруководство и предоставление мне интересной темы диссертационнойработы, переданные мне опыт и знания, а также всему коллективулаборатории "нелинейной оптики наноструктур и фотонных кристаллов"за создание атмосферы и помощь, без которых работа была быневозможна.129Литература1.Žutić Igor, Fabian Jaroslav, Das Sarma S. Spintronics: Fundamentals andapplications // Rev. Mod.
Phys. — 2004. — Apr. — Vol. 76. — Pp. 323–410.2.Brataas Arne, Kent Andrew D., Ohno Hideo. Current-induced torques inmagnetic materials // Nature Materials. — 2012. — Apr. — Vol. 11. —Pp. 372–381.3.Richter H.J. Longitudinal recording at 10 to 20 gbit/inch2 and beyond //Magnetics, IEEE Transactions on. — 1999. — Sep. — Vol. 35, no.
5. —Pp. 2790–2795.4.Cowburn R. P., Welland M. E. Room temperature magnetic quantumcellular automata // Science. — 2000. — Vol. 287, no. 5457. — Pp. 1466–1468.5.Hoffmann Axel, Schultheiß Helmut. Mesoscale magnetism // CurrentOpinion in Solid State and Materials Science. — 2015. — Vol. 19, no.
4.— Pp. 253 – 263.6.Martı́n J.I, Martés J NoguJ.I, Liu Kai, J.L. Ordered magnetic nanostructures: fabrication and properties // Journal of Magnetism and MagneticMaterials. — 2003. — Vol. 256, no. 1–3. — Pp. 449 – 501.7.Grünberg P., Schreiber R., Pang Y., Brodsky M. B., Sowers H. Layeredmagnetic structures: Evidence for antiferromagnetic coupling of Fe layersacross Cr interlayers // Phys.
Rev. Lett. — 1986. — Nov. — Vol. 57. —Pp. 2442–2445.8.Parkin S. S. P., More N., Roche K. P. Oscillations in exchange couplingand magnetoresistance in metallic superlattice structures: Co/Ru, Co/Cr,and Fe/Cr // Phys. Rev. Lett. — 1990. — May. — Vol. 64. — Pp. 2304–2307.9.Bass J, Jr. W.P Pratt.
Current-perpendicular (cpp) magnetoresistancein magnetic metallic multilayers // Journal of Magnetism and MagneticMaterials. — 1999. — Vol. 200, no. 1–3. — Pp. 274 – 289.13010. Spin-wave modes in ni nanorod arrays studied by brillouin light scattering / A.
A. Stashkevich, Y. Roussigné, P. Djemia, S. M. Chérif,P. R. Evans, A. P. Murphy, W. R. Hendren et al. // Phys. Rev. B. —2009. — Oct. — Vol. 80. — P. 144406.11. Magneto-mechanical rotation of magnetostrictive amorphous wires /F. J. Castaño, M. Vázquez, D.-X. Chen, M. Tena, C. Prados, E. Pina,A. Hernando, G. Rivero // Applied Physics Letters. — 1999. — Vol.
75,no. 14.12. Kosevich A.M, Voronov V.P., Manzhos I.V. Nonlinear collective excitations in an easy plane magnet // Sov. Phys. JETP. — 1983.13. Antivortex state in crosslike nanomagnets / V. L. Mironov, O. L. Ermolaeva, S. A. Gusev, A. Yu. Klimov, V. V. Rogov, B. A. Gribkov,O. G. Udalov et al. // Phys.
Rev. B. — 2010. — Mar. — Vol. 81. —P. 094436.14. Pitaevskii L.P. Vortex lines in an imperfect bose gas // Sov. Phys. JETP.— 1961.15. Guyot-Sionnest P., Shen Y.R. General considerations on optical secondharmonic generation from surfaces and interfaces // Phys. Rev. B. — 1986.— Vol. 33. — Pp. 8254–8263.16. Акципетров О. А., Баранова И. М., Ильинский Ю. А. Вклад поверхности в генерацию отраженной второй гармоники для центросимметричных полупроводников // ЖЭТФ.
— 1986. — Т. 91. — С. 287–297.17. Kirilyuk Andrei. Nonlinear optics in application to magnetic surfaces andthin films // Journal of Physics D: Applied Physics. — 2002. — Vol. 35,no. 21. — P. R189.18. Aktsipetrov O. A. Surface nonlinear optics and nonlinear magneto-opticsat moscow state university [Invited] // J. Opt. Soc. Am. B. — 2011. —Dec.
— Vol. 28, no. 12. — Pp. A27–A37.19. Kauranen M., Zayats A. V. Nonlinear plasmonics // Nat Photon. — 2012.— 11. — Vol. 6. — Pp. 737–748.20. Minovich Alexander E., Miroshnichenko Andrey E., Bykov Anton Y.,Murzina Tatiana V., Neshev Dragomir N., Kivshar Yuri S. Functional131and nonlinear optical metasurfaces // Laser and Photonics Reviews. —2015. — Vol. 9, no. 2. — Pp.
195–213.21. Magnetoplasmonic nanostructures: systems supporting both plasmonicand magnetic properties / G Armelles, A Cebollada, A Garcia-Martin,J M Garcia-Martin, M U Gonzalez, J B Gonzalez-Diaz, E Ferreiro-Vila,J F Torrado // J. Opt. A. — 2009. — Vol. 11. — P. 114023.22. Maksymov Ivan S. Magneto-plasmonics and resonant interaction of lightwith dynamic magnetisation in metallic and all-magneto-dielectric nanostructures // Nanomaterials.
— 2015. — Vol. 5, no. 2. — P. 577.23. Enhanced magneto-optical effects in magnetoplasmonic crystals / V I Belotelov, I A Akimov, M Pohl, V A Kotov, S Kasture, A S Vengurlekar,A Venu Gopal et al. // Nature Nanotech. — 2011. — Vol. 6. — Pp. 370–376.24. Picciotto A., Pucker G., Torrisi L., Bellutti P., Caridi F., Bagolini A.Evidence of plasmon resonances of nickel particles deposited by pulsedlaser ablation // Radiation Effects and Defects in Solids. — 2008.
— Vol.163, no. 4-6. — Pp. 513–518.25. Enhanced magneto-optics and size effects in ferromagnetic nanowire arrays / J. B. González-Dı́az, A. Garcı́a-Martı́n, G. Armelles, D. Navas,M. Vázquez, K. Nielsch, R. B. Wehrspohn, U. Gösele // Advanced Materials. — 2007. — Vol. 19, no. 18. — Pp. 2643–2647.26. Kirilyuk Andrei, Kimel Alexey V., Rasing Theo. Ultrafast optical manipulation of magnetic order // Rev.
Mod. Phys. — 2010. — Sep. — Vol. 82.— Pp. 2731–2784.27. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. — Москва: Наука, 1989.28. Клышко Д. Н. Физические основы квантовой электроники. — Москва:Наука, 1986.29. Bloembergen N., Pershan P. S. Light waves at the boundary of nonlinearmedia // Phys.
Rev. — 1962. — Vol. 128. — Pp. 606–622.30. Murzina T. V., Kapra R. V., Rassudov A. A., Aktsipetrov O. A.,Nishimura K., Uchida H., Inoue M. Magnetization-induced third harmonic generation in magnetophotonic microcavities // JETP Lett. —2003. — Vol. 77. — Pp. 537–540.13231. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — Москва: Наука, 1970.32. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. — М.: Наука, 1982.— Т. 8.33. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела / Под ред.
М. И. Коганов. — М.: Мир, 1979. — Т. 1.34. Berreman D.W. Anomalous reststrahl structure from slight surface roughness // Phys. Rev. — 1967. — Vol. 163. — Pp. 855–864.35. Moscovits M. Surface rouphness and enhanced intensity of raman scattering by molecules adsorbed on metal // J. Chem. Phys. — 1978. — Vol. 69.— P. 4159.36. Popov V.V., Polischuk O.V., Knap W., Fatimy A. El.
Broadening of theplasmon resonance due to plasmon-plasmon intermode scattering in terahertz high-electron-mobility transistors // Appl. Phys. Lett. — 2008. —Vol. 93. — P. 263503.37. Petryayeva Eleonora, Krull Ulrich J. Localized surface plasmon resonance: Nanostructures, bioassays and biosensing—a review // AnalyticaChimica Acta. — 2011. — Vol. 706, no. 1. — Pp.
8 – 24.38. Armelles Gaspar, Cebollada Alfonso, Garcı́a-Martı́n Antonio,González Marı́a Ujué. Magnetoplasmonics: Combining magnetic andplasmonic functionalities // Advanced Optical Materials. — 2013. —Vol. 1, no. 1. — Pp. 10–35.39. Raether H. Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings. — Springer, 1988.40. Grunin A A, Zhdanov A G, Ezhov A A, Ganshina E A, Fedyanin A A.Surface-plasmon-induced enhancement of magnetooptical kerr effect in allnickel subwavelength nanogratings // Appl. Phys. Lett.