Obratnyy effekt Faradeya v plenkakh ferritov-granatov v blizhnem IK-diapazone

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Магнитооптический эффект Фарадея определяется электро-дипольными и магнито-дипольными переходами в прозрачном магнитном материале. В то же время обратный эффект Фарадея до сих пор описывали выражением, которое учитывает только электродипольные переходы. В работе теоретически рассмотрен магнитодипольный вклад в обратный эффект Фарадея и на примере пленки ферритаграната получена зависимость обратного эффекта Фарадея от длины волны в ближнем инфракрасном диапазоне, где магнитодипольный вклад становится существенным. Показано, что хотя для однородных пленок всегда присутствуют оба вклада в обратный эффект Фарадея, для пленок с периодической наноструктурой при возбуждении ТЕ-волноводной моды проявляется только магнитодипольный обратный эффект Фарадея, что может помочь его обнаружить экспериментально.

References

  1. L.P. Pitaevskii, Sov. Phys. JETP 12(5), 1008 (1961).
  2. J. P. van der Ziel, P. S. Pershan, and L.D. Malmstrom, Phys. Rev. Lett. 15(5), 190 (1965).
  3. A.V. Kimel, A. Kirilyuk, P.A. Usachev, R.V. Pisarev, A.M. Balbashov, and T. Rasing, Nature 435(7042), 655 (2005).
  4. R. Iida, T. Satoh, T. Shimura, K. Kuroda, B.A. Ivanov, Y. Tokunaga, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 84(6), 064402 (2011).
  5. T. Satoh, S.-J. Cho, R. Iida, T. Shimura, K. Kuroda, H. Ueda, Yu. Ueda, B.A. Ivanov, F. Nori, and M. Fiebig, Phys. Rev. Lett. 105(7), 077402 (2010).
  6. F. Hansteen, A. Kimel, A. Kirilyuk, and T. Rasing, Phys. Rev. B 73(1), 014421 (2006).
  7. F. Atoneche, A.M. Kalashnikova, A.V. Kimel, A. Stupakiewicz, A. Maziewski, A. Kirilyuk, and T. Rasing, Phys. Rev. B 81(21), 214440 (2010).
  8. Y. Kajiwara, K. Harii, S. Takahashi, J. Ohe, K. Uchida, M. Mizuguchi, H. Umezawa, H. Kawai, K. Ando, K. Takanashi, S. Maekawa, and E. Saitoh, Nature 464(7286), 262 (2010).
  9. T. Satoh, Y. Terui, R. Moriya, B.A. Ivanov, K. Ando, E. Saitoh, T. Shimura, and K. Kuroda, Nat. Photonics 6(10), 662 (2012).
  10. S. Parchenko, A. Stupakiewicz, I. Yoshimine, T. Satoh, and A. Maziewski, Appl. Phys. Lett. 103(17), 172402 (2013).
  11. I.V. Savochkin, M. Jackl, V. I. Belotelov, I.A. Akimov, M.A. Kozhaev, D.A. Sylgacheva, A. I. Chernov, A.N. Shaposhnikov, A.R. Prokopov, V.N. Berzhansky, D.R. Yakovlev, A.K. Zvezdin, and M. Bayer, Sci. Rep. 7(1), 5668 (2017).
  12. A.E. Khramova, M. Kobecki, I.A. Akimov, I.V. Savochkin, M.A. Kozhaev, A.N. Shaposhnikov, V.N. Berzhansky, A.K. Zvezdin, M. Bayer, and V. I. Belotelov, Phys. Rev. B 107(6), 064415 (2023).
  13. M.A. Kozhaev, A. I. Chernov, D.A. Sylgacheva, A.N. Shaposhnikov, A.R. Prokopov, V.N. Berzhansky, A.K. Zvezdin, and V. I. Belotelov, Sci. Rep. 8(1), 11435 (2018).
  14. D.A. Sylgacheva, N.E. Khokhlov, P. I. Gerevenkov, I.A. Filatov, M.A. Kozhaev, I.V. Savochkin, A.N. Kalish, A.M. Kalashnikova, and V. I. Belotelov, Nanophotonics 11, 3169 (2022).
  15. D.M. Krichevsky, V.A. Ozerov, A.V. Bel’kova, D.A. Sylgacheva, A.N. Kalish, S.A. Evstigneeva, A. S. Pakhomov, T.V. Mikhailova, S.D. Lyashko, A. L. Kudryashov, E.Yu. Semuk, A. I. Chernov, V.N. Berzhansky, and V. I. Belotelov, Nanophotonics 13, 299 (2024).
  16. Y.R. Shen and N. Bloembergen, Phys. Rev. 143(2), 372 (1966).
  17. A.M. Kalashnikova, A.V. Kimel, R.V. Pisarev, V.N. Gridnev, A. Kirilyuk, and T. Rasing, Phys. Rev. Lett. 99(16), 167205 (2007).
  18. P. S. Pershan, J.P. van der Ziel, and L.D. Malmstrom, Phys. Rev. 143(2), 574 (1966).
  19. A.K. Zvezdin and V.A. Kotov, Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials, 1st ed., CRC Press, London (1997).
  20. Г.C. Кринчик, Физика магнитных явлений, 2-е изд., доп., Изд-во Московского ун-та, М. (1985).
  21. G. S. Krinchik andM.V. Chetkin, Usp. Fiz. Nauk 98(5), 3 (1969).
  22. G.A. Allen and G. F. Dionne, J. Appl. Phys. 73(10), 6130 (1993).
  23. D.O. Dzibrou and A.M. Grishin, J. Appl. Phys. 106(4), 043901 (2009).
  24. A.G. Gurevich and G.A. Melkov, Magnetization Oscillations and Waves, 1st ed., CRC Press, London (1996).
  25. P. Hansen and J.-P. Krumme, Thin Solid Films 114(1–2), 69 (1984).
  26. S. Wittekoek, T. J.A. Popma, J.M. Robertson, and P. F. Bongers, Phys. Rev. B 12(7), 2777 (1975).
  27. V. I. Belotelov and A.K. Zvezdin, Phys. Rev. B 86(15), 155133 (2012).
  28. D.M. Krichevsky, D.O. Ignatyeva, V.A. Ozerov, and V. I. Belotelov, Phys. Rev. Appl. 15(3), 034085 (2021).

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies