Магнитооптические свойства нанокомпозитных материалов на основе 3dметаллов (Fe и Co) (1103604), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Сильное резонансное увеличениеэффекта Керра в видимом диапазоне спектра (hν~2,6 эВ) зафиксированотолько при изучении многослойной структуры, состоящей из четырех парповторяющихся слоев гранат/оксид кремния в случае, когда угол падениясвета составляет 700 (рис. 7). Приведены данные спектроскопии отраженияр – поляризованного света, демонстрирующие, что усиление МО эффекта вэтой структуре проявляется в спектральном диапазоне, соответствующемкоротковолновому краю фотонной запрещенной зоны.Показано, что значительное усиление МО эффекта реализуется принаиболее выгодных условиях для интерференции лучей света, испытавшихмножественные отражения внутри магнитного слоя. Поскольку изменениеугла падения света при измерениях ЭЭК многослойной структуры,состоящей из четырех пар повторяющихся слоев гранат/оксид кремния, ведетк резкому уменьшению (размыванию) резонансного пика в видимомдиапазоне энергий световой волны. Отметим также, что увеличение числапар слоев гранат/оксид кремния до 6 также вызывает сильные измененияформы спектров ЭЭК, в результате чего усиление МО отклика в районе2,6 эВ исчезает (рис.
7).Для расчета особенностей распространения света в такоймногослойной структуре был использован метод М-матриц с обобщением наэллиптические поляризованные волны [14,15]. При моделировании эффектаКерра учитывались оптические свойства (дисперсионная зависимостьтензора диэлектрической проницаемости для однородной пленки граната,полученная экспериментально в § 6.3), толщина чередующихся слоев иусловия отражения на их границах. С помощью этого метода удалосьсмоделировать общих ход экспериментальных кривых ЭЭК для изучаемогофотонного кристалла, но получить наиболее важный результат – резонансноеусиление эффекта Керра в узком спектральном диапазоне – не получилось.18ЭЭК*1034004 пары слоев6 пар слоевгранат/SiO270пленкаграната200-20A23E (эВ) 45Рис.
7 Спектры ЭЭК для однородной пленки граната Bi1.0Y2.5Fe5OX и МФК,состоящих из 4 и 6 пар чередующихся слоев гранат/оксид кремния.На расхождение теоретических и экспериментальных данных повлиялипараметры, которые не были учтены при расчетах. Например, разное числоотжигов слоёв феррит-граната или неоднородные деформации, возникающиевнутри них при термообработке в направлении перпендикулярномповерхности [16].В параграфе 6.5 обсуждаются результаты измерений магнитооптических спектров для микрорезонаторов с магнитной прослойкой изнанокомпозитного материала (FePt)1-X(SiO2)X.
Обнаружено, что исследуемыеобразцы обладают невысокими значениями эффекта Керра (~10-4) во всемдиапазоне длин волн падающего света, что объясняется высокимпоглощением в нанокомпозитном слое магнитного микрорезонатора.Показано, что увеличение температуры отжига с 400 до 7000С приводит кувеличению амплитуды ЭЭК исследуемого магнитного микрорезонатора, чтосвязано с увеличением гранул композитного сплава (магнитной прослойкимикрорезонатора) и более равномерным распределением их по размерам.В параграфе 6.6 представлены основные результаты данной главы.Взаключении кратко сформулированы основные результаты диссертационнойработы:• Проведено исследование спектральных, полевых, температурных иориентационных зависимостей ЭЭК ренгеноаморфных лент на основе Со.→ Установлено, что в ходе отжига на воздухе вблизи поверхностиаморфной ленты постепенно формируется и развивается неоднородныйпо толщине высококоэрцитивный микрокристаллический слой, с19существованием которого связывается увеличение ГМИ эффекта и егоасимметричное поведение в полях менее 10 Э.• Проведено комплексное исследование магнитных, оптических имагнитооптических свойств нанокомпозитных материалов (FePt)1-X(SiO2)X,СоX(TiO2)1-X и СоX(Sm2O3)1-X в основном состоянии и после температурнойобработки.→ Обнаружено значительное усиление МО отклика в узком спектральномдиапазоне для образцов, концентрация металлической компоненты вкоторых близка к порогу перколяции.→ Максимум концентрационной зависимости ЭЭК строго соответствуетпорогу перколяции, определенному при измерениях магнитосопротивления для нанокомпозитов, отличающихся друг от другаэлементным составом как ферромагнитной, так и диэлектрическойсоставляющей.→ Концентрационное положение максимума эффекта Керра определяетсятем, что именно вблизи порога перколяции происходят наиболеесильные изменения микроструктуры нанокомпозита, влекущие засобой изменения его оптических свойств, а также переход системы изсуперпарамагнитного в ферромагнитное состояние.→ На примере сплава (FePt)1-X(SiO2)X показано, что теоретическоемоделирование спектральных зависимостей ЭЭК в приближении“эффективной среды” позволяет получить описание экспериментальных кривых в широком диапазоне концентраций.→ Установлено, что характер структурных изменений, происходящих всвязи с процессами упорядочения при термической обработке в сплавах (FePt)1-X(SiO2)X, определяется размерами металлических гранул .• Впервые проведены исследования экваториального эффекта Керра дляодномерных магнитофотонных кристаллов, состоящих из чередующихсяслоев граната Bi1.0Y2.5Fe5OX и оксида кремния SiO2, и магнитныхмикрорезонаторов с прослойкой из гранулированного сплава (FePt)1-X(SiO2)X.→ Зафиксировано сильное резонансное увеличение эффекта Керра вузком спектральном диапазоне, соответствующем коротковолновомукраю фотонной запрещенной зоны, для многослойной структуры,состоящей из четырех пар повторяющихся слоев гранат/оксид кремния.20→ Показано, что значительное усиление МО эффекта реализуется принаиболее выгодных условиях для интерференции лучей света,испытавших множественные отражения внутри магнитного слоя.Основное содержание диссертации полностью отражено в следующихпубликациях:1.
Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O. Magnetostatic and magneto-optical properties of Co-basedamorphous ribbons. J. Magn. Magn. Mat. 2002, 239, 1-3, 484-486.2. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O. Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-basedamorphous ribbons. J.
Appl. Phys. 2002, 91, 10, 8438-8440.3. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O. Weak magnetic field annealing effect on magneto-optical andmagnetostatic properties of Co-based amorphous ribbons. J. Magn. Magn. Mat.2003, 254-255, 428-430.4. Kim C.G., Rheem Y.W., Kim C.O., Yoon S.S., Gan'shina E.A,Kochneva M.Yu. and Zaichenko D.A. High-temperature dependence ofasymmetric giant magnetoimpedance and magnetostatic properties in Co-basedamorphous ribbon. J. Magn. Magn.
Mat. 2003, 258-259, 170-173.5. Gan'shina E., Aimuta K., Granovsky A., Kochneva M., Sherbak P., VashukM., Nishimura K. and Inoue M. Optical and magneto-optical properties ofmagnetic nanocomposites FePt-SiO2. J. Appl. Phys. 2004, 95, 11, 6882-6884.6. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Подгорный Д.А., Щербак П.Н.,Демидович Г.Б., Козлов С.Н. Структура и магнитооптические свойствагранулированных нанокомпозитов пористый кремний – кобальт, ФТT 2005,47, 7, 1333-1337.7. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Вашук М.В., Щербак П.Н., Aimuta K.,Inoue M.
Оптические и магнитооптические свойства магнитныхнанокомпозитов FePt-SiO2, ФТT 2005, 47, 9.8. Gan’shina E., Kochneva M., Vashuk M., Vinogradov A., Granovsky A.,Guschin V., Scherbak P., Kim Ch.-O., Kim Ch.G. Magneto-optical properties ofmagnetic nanocomposites Phys. Met. Metall. 2005, 101, 1.9. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O. Weak magnetic field annealing effect on magneto-optical andmagnetostatic properties of Co-based amorphous ribbons. 15-th JMM conference2001(Bilbao), E-12.10. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O.
Magnetostatic and magneto-optical properties of Co-basedamorphous ribbons. ISPMM/ISAMPT 2001 conference (Taiwan), AB-3, 80.11. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.,Kim C.G., Kim C.O. Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-basedamorphous ribbons. 46 th MMM conference 2001 (Washington), GE-12.2112. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Kim C.G., Kim C.O.Магнитооптические свойства аморфных лент на основе Со с асимметричнымГМИ. Труды XVIII- школы-семинара НМММ-18 2002 (Москва), 184-186.13. Kim C.G., Rheem Y.W., Kim C.O, Yoon S.S., Ганьшина Е.А.,Кочнева М.Ю., Зайченко Д.Н.
High-temperature dependence of asymmetric giantmagnetoimpedance and magneto-optical properties in Co-based amorphousribbons. Тезисы MISM 2002 (Москва), 129.14. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Kim C.G., Kim C.O. Анизотропиямагнитных свойств в приповерхностном слое отожженных аморфных лент наоснове Со. Сборник трудов ODPO-2002 (Сочи), 1, 80-81.15. Виноградов А.Н., Ганьшина Е.А., Гущин В.С., Демидович Г.Б.,Козлов С.Н., Кочнева М.Ю., Перов Н.С.
Магнитооптические и магнитныесвойства нанокомпозитов ферромагнитный металл-пористый кремний.Сборник трудов Международного симпозиума «Порядок, беспорядок исвойства оксидов», 2003 (Сочи), 68.16. Gan'shina E., Kochneva M., Vashuk M., Aimuta K, Nishimura K, InoueM. Influence of order on magneto-optical properties of nanocomposite FePt-SiO2ICFM 2003 (Crimea, Ukraine)17. Aimuta K., Gan'shina E., Granovsky A., Kochneva M., Tsherbak P.,Vashuk M., Nishimura K., Uchida H., Inoue M. Optical and magneto-opticalproperties of magnetic FePt-SiO2 nanocomposites ISAM2 2003 (Yokohama,Japan) We-Q-2.18.
E. Gan'shina, K. Aimuta, A. Granovsky, M. Kochneva, P. Sherbak, M.Vashuk, K. Nishimura, and M. Inoue Optical and magneto-optical properties ofmagnetic nanocomposites FePt-SiO2. 9-th MMM-Intermag conference 2004(California)19. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Федянин А.А., Kobayashi D.,Inoue M. Экваториальный эффект Керра в магнитном фотонном кристалле наоснове железо-иттриевого граната. Труды XIX- школы-семинара «Новыемагнитные материалы микроэлектроники» 2004 (Москва) ВЦ-26, 641-642.20. Ганьшина Е.А., Кочнева М.Ю., Подгорный Д.А., Щербак П.Н.,Демидович Г.Б., Козлов С.Н. Структура и магнитооптические свойствагранулированных нанокомпозитов пористый кремний – кобальт. Труды XIXмеждународнойшколы-семинара«Новыемагнитныематериалымикроэлектроники» 2004 (Москва), 613-614.21. Gan’shina E., Kochneva M., Vashuk M., Vinogradov A., Granovsky A.,Guschin V., Scherbak P., Kim Ch.-O., Kim Ch.G.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
