{"id":38,"date":"2019-10-18T10:54:34","date_gmt":"2019-10-18T08:54:34","guid":{"rendered":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/?page_id=38"},"modified":"2019-10-18T12:52:37","modified_gmt":"2019-10-18T10:52:37","slug":"fotomagnetyzm","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/pl\/badania\/fotomagnetyzm\/","title":{"rendered":"Fotomagnetyzm"},"content":{"rendered":"

Efekt fotomagnetyczny w cienkich warstwach YIG:Co<\/strong><\/p>\n

Wst\u0119p<\/strong> <\/p>\n

Jednym z ciekawszych i nie do ko\u0144ca zbadanych zjawisk magnetycznych jest efekt fotomagnetyczny. Jedna z pierwszych prac po\u015bwi\u0119conych tematyce fotomagnetyzmu ukaza\u0142a si\u0119 pod koniec lat 60 [1]. W latach 70-80 intensywnie badania efektu fotomagnetycznego by\u0142y prowadzone g\u0142\u00f3wnie w granatach itrowo-zelazowych (YIG) z r\u00f3\u017cnymi domieszkami [2-9]. Zwi\u0105zane by\u0142o to z og\u00f3lnym zainteresowaniem granatem, jako bardzo ciekawym materia\u0142em poznawczym, rokuj\u0105cym r\u00f3wnie\u017c nadziej\u0119 na zastosowanie w nowej generacji pami\u0119ci magnetycznych. W dzisiejszych czasach uwaga wi\u0119kszo\u015bci laboratori\u00f3w zajmuj\u0105cych si\u0119 magnetyzmem skupi\u0142a si\u0119 co prawda na supercienkich mono- i wielo- warstwach magnetycznych, ale granaty nadal pozostaj\u0105 atrakcyjne z og\u00f3lnopoznawczego punktu widzenia [10] i dzi\u015b s\u0105 ju\u017c uwa\u017cane za klasyk\u0119 w magnetyzmie. Solidna, obszerna wiedza na temat fizyki granat\u00f3w i r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 bardzo ciekawych efekt\u00f3w w nich odkrytych, pozwala wykorzystywa\u0107 je jako materia\u0142y modelowe w badaniach podobnych efekt\u00f3w w innych materia\u0142ach magnetycznych. Jednym z takich efekt\u00f3w jest tak\u017ce efekt fotomagnetyczny, obserwowany ostatnio w r\u00f3\u017cnorodnych materia\u0142ach [11-13].<\/p>\n

Pierwsze badania fotomagnetyzmu by\u0142y przeprowadzone na materia\u0142ach YIG:Si. Efekty fotomagnetyczne obserwowano w szerokiej klasie materia\u0142\u00f3w: FeBO3, spinele, CdCr2Se4, granaty o r\u00f3\u017cnych domieszkach, Ca3Mn2Ge3O12, szk\u0142a spinowe, metale, nadprzewodniki magnetyczne oraz inne materia\u0142y. Generalnie efekty fotomagnetyczne mo\u017cna rozdzieli\u0107 na dwa g\u0142\u00f3wne typy: I – efekty niezale\u017cne od polaryzacji \u015bwiat\u0142a; II – efekty zale\u017cne od polaryzacji.<\/p>\n

Pocz\u0105tkowo efekt fotomagnetyczny obserwowano w temperaturach helowych i azotowych [1,2]. Nast\u0119pnie w pracach [12-13] obserwowano fotomagnetyzm w temperaturach powy\u017cej temperatury ciek\u0142ego azotu. Jedynie w nielicznych pracach, po\u015bwi\u0119conych zale\u017cno\u015bci temperaturowej efektu, przedstawiono badania w zakresie do 150 K w YIG:Si [12]. Powy\u017cej temperatury 150 K efekt zanika\u0142, co t\u0142umaczono warto\u015bci\u0105 energii aktywacji odpowiadaj\u0105c\u0105 tej temperaturze [12]. Jedne z pierwszych bada\u0144, po\u015bwi\u0119conych obserwacji fotomagnetyzmu zale\u017cnego od polaryzacji w temperaturze pokojowej w warstwach YIG:Co [14-16], zosta\u0142y przeprowadzone w Zk\u0142adzie Fizyki Magnetyk\u00f3w Uniwersytetu w Bia\u0142ymstoku.<\/p>\n

Wyniki bada\u0144<\/strong><\/p>\n

Struktura krystaliczna granatu itrowo-\u017celazowego Y3<\/sub>Fe5<\/sub>O12<\/sub> zaliczana jest do kubiczno-przestrzennej grupy O10<\/sup>h <\/sub>. Kom\u00f3rka elementarna zawiera 8 jednostek formalnych o sta\u0142ej sieci r\u00f3wnej 1.25 nm. Kationy Fe3+<\/sup> i Y3+<\/sup> zajmuj\u0105 pozycje w tlenowych podsieciach trzech typ\u00f3w: tetraedrycznych (d) pozycjach, w otoczeniu czterech jon\u00f3w tlenu O2-<\/sup>, oktaedrycznych (a) w otoczeniu sze\u015bciu jon\u00f3w tlenu oraz dodekaedrycznych (c) z o\u015bmioma jonami tlenu.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Badanie efektu fotomagnetycznego przeprowadzono na warstwie granatu itrowo-\u017celazowego domieszkowanego kobaltem, wapniem i germanem (YIG:Co).<\/p>\n

Magnetooptyczny uk\u0142ad do badania efekt\u00f3w fotomagnetycznych, zbudowany w Zak\u0142adzie Fizyki Magnetyk\u00f3w, bazuje si\u0119 na technikach: magnetooptycznej magnetometrii oraz magnetooptycznej mikroskopii. Pierwsza z wymienionych metod pozwala na pomiar zale\u017cno\u015bci sk\u0142adowej prostopad\u0142ej (do powierzchni pr\u00f3bki) namagnesowania (u\u015brednionej po obj\u0119to\u015bci w obszarze o\u015bwietlenia wi\u0105zk\u0105 \u015bwiat\u0142a) w funkcji czasu, pola magnetycznego, temperatury, itp. Druga, magnetooptyczna mikroskopia, pozwala na analiz\u0119 przestrzennego rozk\u0142adu magnetyzacji. Badania t\u0105 metod\u0105 prowadzono przy r\u00f3\u017cnej warto\u015bci zewn\u0119trznego pola magnetycznego, temperatury, w trakcie i po o\u015bwietleniu pr\u00f3bki dodatkow\u0105 wi\u0105zk\u0105 \u015bwiat\u0142a wzbudzaj\u0105c\u0105 efekty fotomagnetyczne.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Uk\u0142ad pozwala\u0142 na zastosowanie trzech konfiguracji \u015bwiat\u0142a laserowego: 1) ci\u0105gu impuls\u00f3w \u015bwiat\u0142a o zmiennej cz\u0119stotliwo\u015bci, 2) pojedynczego impulsu \u015bwiat\u0142a o regulowanym czasie, 3) \u015bwiat\u0142a ci\u0105g\u0142ego. R\u00f3wnolegle do wi\u0105zki laserowej przebiega\u0142a druga wi\u0105zka \u015bwiat\u0142a wychodz\u0105ca od lampy halogenowej o niskiej mocy. \u015awiat\u0142o lampy halogenowej wykorzystywano do wizualizacji obraz\u00f3w struktury domenowej.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Wykorzystanie magnetooptycznego efektu Faraday’a do modulacji \u015bwiat\u0142a<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Badania wysokotemperaturowego fotomagnetyzmu (pomiary w T=300 K) w trybie quasi-statyki [14]<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Polaryzacyjna zale\u017cno\u015b\u0107 efektu fotomagnetyczego w YIG:Co [14]<\/p>\n

  \"\" Przyk\u0142ad fotomagnetycznego „zapisu” z wykorzystaniem \u015bwiat\u0142a spolaryzowanego w temperaturze 160 K [16].<\/p>\n

Literatura<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. R.W.Teale and D.W.Temple, Phys.Rev.Lett., 19 (1967) 904.<\/li>\n
  2. J.F.Dillon, E.Gyorgy and J.Remeika, Phys.Rev.Lett., 22 (1969) 643.<\/li>\n
  3. P.F.Bongers and U.Enz, Phys.Rev.Lett., 21 (1968) 1643<\/li>\n
  4. V.F.Kovalenko and E.L.Nagaev, Sov.Phys.Usp., 29 (1986) 297.<\/li>\n
  5. K.Hisatake, Japan J.Appl.Phys., 13, 12 (1974) 2069.<\/li>\n
  6. S.H.Yuan, M.Pardavi-Horvath, P.E.Wigen, J.Appl.Phys., 61 (1987) 3552.<\/li>\n
  7. U.Enz and H. van der Heide, Sol.St.Com., 6 (1968) 347.<\/li>\n
  8. D. Hu G.Dale, V.Balbarin, Y.Suzuki, Appl. Phys. Lett., 74, 20 (1999) 3026.<\/li>\n
  9. H.Szymczak, M.Baran, S.L.Gnatchenko, R.Szymczak, Y.F.Chen, Z.G.Ivanov, L-G. Johansson, Europhys.Lett., 35, 6, 20 (1996) 451.<\/li>\n
  10. G.L.Gutsev, B.V.Reddy, S.N.Khanna, B.K.Rao, P.Jena, Phys.Rev.B, 58, 21 (1998) 14131.<\/li>\n
  11. V.L.Gurevich, R.Laiho and A.V.Lashkul, Phys.Rev.Lett., 69 (1992) 180.<\/li>\n
  12. V.F.Kovalenko, S.N.Lyakhimets, Fiz.Tverd.Tela, 26 (1984) 3014.<\/li>\n
  13. K.Hisatake, I.Matsubara, K.Maeda, H.Yasuoka, T.Mazaki, T.Miyazaki and S.Kainuma, Journal de Physique IV, 8 (1998) 367.<\/li>\n
  14. A.B.Chizhik, I.Davidenko, A.Maziewski, A.Stupakiewicz, Phys.Rev. B, 57 (1998) 14366.<\/li>\n
  15. A.Stupakiewicz, A.Maziewski, I.Davidenko, V.Zablotskii, Phys.Rev. B, 64 (2001) 644405.<\/li>\n
  16. A.Stupakiewicz, „Badanie efektu fotomagnetycznego w cienkich warstwach”, PhD, Bialystok (2000).<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Efekt fotomagnetyczny w cienkich warstwach YIG:Co Wst\u0119p  Jednym z ciekawszych i nie do ko\u0144ca zbadanych zjawisk magnetycznych jest efekt fotomagnetyczny. Jedna z pierwszych prac po\u015bwi\u0119conych tematyce fotomagnetyzmu ukaza\u0142a si\u0119 pod koniec lat 60 [1]. W latach 70-80 intensywnie badania efektu … Czytaj dalej →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":23,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[],"tags":[],"class_list":["post-38","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/38","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=38"}],"version-history":[{"count":1,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/38\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":45,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/38\/revisions\/45"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/23"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=38"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=38"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/labfiz.uwb.edu.pl\/lab\/and\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=38"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}