Interpretacja Zjawisk Magnetooptycznych Http://rcin.org.pl

Transcript

Romuald WADAS INSTYTUT TECHNOLOGII ul. Wólczyńska MATERIAŁÓW 133, 01-919 ELEKTRONICZNYCH Warszawa Interpretacja zjawisk magnetooptycznych 1. WSTfP Zjawiskami magnetooptycznymi optyczne zachodzęce tych zaliczane poddanych sę z j a w i s k a działaniu Kryształy będę one w y k o r z y s t a n e W fal w ośrodkach sę w o p t y c e podwajacze nym. Polega latach odkryto zjayiisk dielektrycznych jako izolatory, fazy. Przewiduje podczerwieni, cyrku- się, rotatory częstotliwości, nowe zjawisko o n a na i n d u k o w a n i u tryczne, a momentu momentu elektrycznego że fazy, generatory nazwane mo- i wzmac- pole zostały w antyferromagnetykach, rych w y s t ę p u j e do z a s t o s o w a ń m a g n e t o e l e k t ry c z n e s o w a n y m i dot ęd k r y s z t a ł a m i urządzeniach Stosunkowo optyczne, wykorzystujące fonony późne wykorzystanie było p r a w d o p o d o b n i e elek- skierowane sę antyrówno- będij k o n k u r e n c y j n e np.(niobian przełączniki, te złoconych s i ę , że k r y s z t a ł y , w diamagnetycznymt jak modulatory zomagnetyczne pole technicznych. tj, w k r y s z t a ł a c h się w z a j e m n i e . O c z e k u j e zjawisko przez magnetyczne. Momenty z dwu p o d s i e c i , w których momenty magnetyczne i kompensuję magnetoelektrycz- magnetycznego przez sę n i e w i e l k i e , a l e w p e ł n i w y s t a r c z a j ę c e legle zjawiska do spinowych. ostatnich Odkryte Niekiedy magnetycznego. i przesuwniki jako detektory dulatory częstotliwości, niacze pola stosowane amplitudy nazywać wszystkie magnetycznych. obserwowane zewnętrznego magnetyczne latory, modulatory przyjęto w kryształach któ- ze litu) w stotakich i urządzenie pie- optyczne. kryształów p r z y c z y n ę , że z j a w i s k a magnetycznych w magnetooptyczne technice pozostawały niewyjaśnione, Jeśli światło elektryczna p a d a na s u b s t a n c j ę fali elektromagnetycznej nymi substancji. Momenty elektryczne indukowane właśnie składowę Składowa przez magnetyczna dielektryczna, oddziaływuje albo w niej elektryczny fali e l e k t r o m a g n e t y c z n e j http://rcin.org.pl to t y l k o składowa z momentami elektrycz- istniej?, albo fali s. elektromagnetycznej. nie o d d z i a ł y w u j e z ośrod29 kiera, p o n i e w a ż bliska jest podatność z e r u . Tak nych. Tymczasem tałów obserwuje na zjawiska parametry nościami ośrodkach, Parametry optyczne stałe wymiany magnetycznymi i mognetostrykcji. zwięzku nie były Domyślano się i przez magnetoniektó- elektrycznym ilościowo krysz- określane jego momentem określone magnetycz- magnetycznych anizotropia między momentem kryształu, a ściślej te b y ł y n i e p e ł n e , optycznych również sę w r ę c z takie jak: m a g n e t y z a c j a , rych przyczyn wzajemnego Domysły na c z ę s t o t l i w o ś c i a c h się s i l n y w p ł y w w ł a s n o ś c i optyczne. magnetyczne, krystaliczna, magnetyczna j e s t we w s z y s t k i c h a włas- magnetycznym. pozostały hipotezami. jest Tymczasem w krysztale magnetycznej Związek możliwe wykazanie, lub i n d u k o w a n y światła ten o b s e r w u j e magnetykach, słabych ferrytach. Okazało być opisany jest się elektryczn? ścisłe zwiazany z momentem i m i e r z y vje w s p o m n i a n y c h ferromagnetykach, należę spinowego Wyrazy momentu stosunkowo uwzględnienia stosowanych niemożliwy jest dotęd do opisu relatywistycznych, Być m o ż e , które fali elektromagnetycznej z momentem Oednym "kanałami". pola elektrycznego swego z momentem Moment magnetyczny tycznego funkcję atomu p® = talnym, ^ ^ ilościowy Hamiltona, za pomoc? te nie z o s t a ł y równa- Dlatego formuł dotęd również składowej nie- magnetycznym, opisane. elektrycznej następuje z n i c h sg b e z p o ś r e d n i e dwoma oddziaływania Oddziaływania te n i e maję nierelatywistycznych. składa się z e "spinowego" moment momentu magne- orbitalny jest elektrycznego pI- gdzie elektrycznym ich magnetycznych. i o r b i t a l n e g o jJ . O t ó ż m a g n e t y c z n y momentu z tym w nierelatywistycznych magnetycznym. odpowiednika w formułach Nie odpowiadają- fenomenologiczne. pola elektrycznego, niezależnymi może [l-s]. relatywistycznych. w operatorze kryształów nie b y ł y b y i wielu który z momentem magnetooptycznych również dlatego zjawiska Oddziaływanie i-pinu, lub i w związku odpowiedników opis zjawisk granatach tylko z teorii dalszych wyrazów te nie m a j ę s w o i c h antyferro- równania Diraca magnetycznego słabych elektro- magnetycznym. relatywistyczny, istnienie magnetycznego, wynika do e f e k t ó w opis wymaga samo istniejący fali wyżej magnetycznych to e f e k t operatora Hamiltona to n i c d z i w n e g o , p o n i e w a ż Oddziaływania elektryczny składowa s i ę , że j e s t za p o m o c ? c e g o mu m o m e n t u niach jest że m o m e n t przez |e| r j e s t w ł a ś n i e magnetonem h^^B - momentem (Px % - elektrycznym, Bohra, v prędkościę elektronu (I) 1 momentem i c orbi- prędkości? światła. Powyższa nych i może formuła ma swój być odpowiednik otrzymana z funkcji Oeśli Więc pole elektryczne samym 30 indukuje magnetyczny indukuje moment w równaniach nierelatywistycz- Hamiltona. moment elektryczny, orbitalny. Oddziaływania http://rcin.org.pl to tym między magnetycznymi momentami dukować. Opisane trycznego z momentem Oesteśmy z momentem orbitalnymi z w i g z k i s? drugim i spinowymi "kanałem" pola wyde- elek- magnetycznym. p r z y z w y c z a j e n i , ze p o l e elektrycznym nym, Odwrotne jest już łatwo oddziaływań elektryczne a pole magnetyczne oddziaływania sę m i e r z o n e oddziaływuje tylko z momentem nie tylko magnetycz- tylko w z j a w i s k a c h magne- tooptycznych. Możliwe jest również podanie i magnetyczny. Całkowity moment = Dwa pierwsze wyrazy prawej a momentem tryczne, Współczynnik a jego wartość w ferrytach w i podatność Y ma nie moment dielektrycznych wyrazy wania tylko określa fj^^ j e s t nych z drganiami również efektem Ostatni wyraz wy- Ostatni przez pole elek- magnetoelektrycznej Jest to w a r t o ś ć mała przyzwyczajeni jednak występuj? poznawcze, inne ale użytkowe. następujęca: znany. W elektryczny podatności podatnościę substancjach indukowany elektrycznej. elektryczny drugi opisuje sieci, formuły zależnę oddziaływania przez Dwa pole ostatnie od namagneso- momentów magnetycz- również magnetostrykcję. Magnetostrykcja bardzo słabym wynoszęcym przez pole magnetyczne. ale nazwę Pier- nosi nazwę jakich jesteśmy ma postać on moment sg z n a n e . relatywistycznego. kryształu. Wyraz magnetyczny indukowanym pierwszy wyraz jest a (X ^^ j» n o s i wzoru spinowym. Drugi tylko znaczenie parametry elektryczny sę p o c h o d z e n i a Współczynnik (2) lub s t o p a c h m a g n e t y c z n y c h , iv o p t y c e tym p r z y p a d k u elektryczne postać: 1 0 ^ - 10 do elektryczny ilj podatności podatności techniczne momenty podatno-ici V a n V l e c k a , w a h a się vi g r a n i c a c h określa Natomiast nazwę ma powyższego magnetycznym T nosi do w a r t o ś c i skale wartości również strony momentem magnetycznej wyraz jest właśnie w porównaniu magnetyczny - iiij H j - wszy z nich jest magnetycznym razu V a n V l e c k a formuł określajęcych (3) Nie 10 określa moment elektryczny tylko więc pole elektryczne i pole magnetyczne jest - moment indukowany indukuje moment elektryczny. http://rcin.org.pl 31 2, ZJAWISKO RAMANA Zjawisko szęcych w technice typu jest efekt Ratnana w ł g c z o n o nazwę rozpraszania zjawiskami do s z e r o k i e j światła chaotyczny. Tymczasem przez substancję kach jest kierunku szonego ono Ramana jest propaguje selektywna zamieniając? częstotliwość kryształu lub innej lub w języku oznaczyć tliwość der kwantowym światła rozproszonego dobrze atomów w sieci wywołują elektromagnetycznej dźwiękową zasady pędów W fotonów i oscylacje magnetycznych tów m a g n e t y c z n y c h zwane więc ją- częstofali analogia przez tego z j a w i s k a falę zachowuje zasada ^ - ^ ^ Nieznana 2 mają specyficzne lub zachowania Ratępna. nie momentów ma wartości tę o m i n i ę t o bliskich nego, Ponieważ częstotliwość fala spinowa światła ^ formuły obserwowanych padające ferromagnetycznej opisujące przyjmując obserwowana od częstotliwości istnienie rezonansu fal http://rcin.org.pl za światło częstotli- rezonans w mog^* ferroma- spinowych ferromagnetycz- eksperymentalnie rezonansu o czę- rozpro- do i n t e r p r e t a c j i modulowała częstotliwości momenkorpus- b y ł o , że w a n t y f e r r o m a g n e t y k u przez o częstotliwościach Wysnuto drgania magnetycznych ^ + "^a' trudniejsza mające powyżej ich o d p o w i e d n i k i modulujęco przyczyna . Dziwne określane i była równą podwójnej rezonansowej typ z j a w i s k a Jedna z częstotliwości gnetykach. Trudność 32 o elektryczna ten z n i k a p o n a d t o spinowymi częstotliwości fal s p i n o w y c h . krotnie większa elektrycznych dodatkowo nowy oscylacjom rezonansowej zjawiska często- światła. Drgania na d w i e c z ę s t o t l i w o ś c i modulującą antyferromagnetycznym istnieć p r z e z u; , to składowa jest częstotliwość szonego wynosiła właśnie wości sprężys- światła odkryto w antyferromagnetykach. falami kularne - magnony. Niższą częstotliwością atomów fal Istnieje więc pełna odkryto rozproszone h i p o t e z ę , że c z ę s t o t l i w o ś ć pomocą momentów z drganiami sieci. Efekt eksperymentalnie jąder nazwę o c z ę s t o t l i w o ś c i ui ^ n e l e k t r o n i c e temperatury Curie, Zjawisko stotliwości tworzy określić. fononów, kryształach bliska modulacja tymi o d d z i a ł y w u j e wyżej. Dołączona S t w i e r d z o n o , że ś w i a t ł o nic wspólnego rozpro- w y n o s i uj ^ - lo i. ca ^ + o;, N a s t ę p u j e o c z ę s t o t l i w o ś c i cu . K w a n t o w y o p i s przedstawione noszą od to w ł a ś - ta nie ściśle fal s p r ę ż y s t y c h o częstotliwości fali nośnej Jeśli światła sg d r g a n i a takie to wypad- różnym padającego, Jest światła znana w elektronice t l i w o ś c i LU , Z m o m e n t a m i z modulacją na k i e r u n k u - fononów, Jeśli częstotliwość p r z e z ai^ a c z ę s t o t l i w o ś ć w krysztale ujemnym. to w p e w n y c h i d a j e się substancji. Drgania tego "uporządkowany" cecha efektu Ramana, Częstotliwość p a s m a , l e c z jest Przyczynę tych bardzo światło, światła s? zjawiskiem światła w y k a z u j e , że częstotliwość różna od c z ę s t o t l i w o ś c i no- światła powierzchni. Oest technicznie rozpraszane. Pomiar wykonywany nie n a j i s t o t n i e j s z a szerokiego efekt przezroczystą propagacji jest znanym na n i e r ó w n o ś c i a c h z tym nie m u s i być z j a w i s k i e m optycznych rozpraszania ujemnymi. Najpowszechniej rozpraszanie i w zwięzku klasy zjawisk światła. Zjawisko jest ferromagnetycznego dwu