الطيفية وزاوية حل مغناطيسي-البصرية توصيف النانو الضوئية

Mikko Kataja; Rafael Cichelero; Gervasi Herranz

doi:10.3791/60094

مقالة منهجية

الطيفية وزاوية حل مغناطيسي-البصرية توصيف النانو الضوئية

DOI:

10.3791/60094

⸱

نوفمبر 21, 2019

Mikko Kataja¹ , Rafael Cichelero¹^,² , Gervasi Herranz¹

¹Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ²Department of Physics, University of Gothenburg

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتيح هيكل الفرقة الضوئية فهم كيفيه نشر الوسائط الكهرومغناطيسية المحصورة داخل البلورة الضوئية. في البلورات الضوئية التي تدمج العناصر المغناطيسية ، تكون هذه الوسائط البصرية المحصورة والرنانة مصحوبة بالنشاط البصري المغناطيسي المحسن والمعدل. ونحن وصف اجراء القياس لاستخراج بنيه الفرقة مغناطيسي البصرية من قبل المجهر الفضائي Fourier.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بلورات فوتوسونيك هي النانو الدورية التي يمكن ان تدعم مجموعه متنوعة من الوسائط الكهرومغناطيسية المحصورة. وعاده ما تكون هذه الأوضاع المحصورة مصحوبة بالتعزيز المحلي لكثافة المجال الكهربائي الذي يقوي التفاعلات الخفيفة ، مما يمكن التطبيقات مثل تشتت رامان المحسن للسطح والاستشعار السطحي المحسن. في وجود المواد النشطة مغناطيسيا بصريا ، فان تعزيز المجال المحلي يؤدي إلى النشاط البصري مغناطيسي الشاذة. عاده ، تعتمد الأوضاع المحصورة لبلوره ضوئيه معينه بقوة علي الطول الموجي وزاوية الحدوث للإشعاع الكهرومغناطيسي الحادث. التالي ، فان القياسات الطيفية والمحلولة الزاوي مطلوبه للتعرف عليها بشكل كامل وكذلك لأقامه علاقتها مع النشاط المغناطيسي البصري لبلورتها. في هذه المقالة ، نقوم بوصف كيفيه استخدام المجهر الطائرة (المستوي البؤري الخلفي) لتوصيف العينات النشطة مغناطيسيا بصريا. كنظام نموذجي ، وهنا نستخدم صريف plasmonic بنيت من النشاط المغناطيسي بصريا الاتحاد الافريقي/Co/الاتحاد الافريقي متعدد الطبقات. في التجارب ، ونحن نطبق حقل مغناطيسي علي صريف في الموقع وقياس استجابتها المتبادلة الفضاء ، والحصول علي استجابه مغناطيسيه البصرية من صريف علي مدي مجموعه من الأطوال الموجية وزوايا الحادث. هذه المعلومات تمكننا من بناء خريطة كامله للهيكل الفرقة plasmonic من صريف والزاوية والطول الموجي تعتمد النشاط مغناطيسي البصرية. تسمح لنا هاتان الصورتان بتحديد التاثير الذي يحدثه صدي البلازما علي الاستجابة المغناطيسية البصرية للصريف. ويتطلب الحجم الصغير نسبيا للآثار المغناطيسية البصرية معالجه متانيه للإشارات البصرية المكتسبة. وتحقيقا لهذه الغاية ، وضع بروتوكول لمعالجه الصور للحصول علي الاستجابة المغناطيسية البصرية من البيانات الخام المكتسبة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الوسائط الكهرومغناطيسية المحصورة في بلورات ضوئيه يمكن ان تنشا من مجموعه متنوعة من أصول مختلفه ، مثل الرنات البلازمون سطحي حول المعادن/واجات عازله أو الرنات مي في ارتفاع مؤشر الانكسار عازله النانويه¹^،²^،³، ويمكن ان تصمم لتظهر في الترددات المحددة علي وجه التحديد⁴^،⁵. وجودها يؤدي إلى العديد من الظواهر الرائعة مثل الفجوات الضوئية الفرقة⁶^،⁷^،⁸، التعريب الفوتون قويه⁹، ضوء بطيء¹⁰ وديراك المخاريط¹¹. المجهر الطائرة fourier والطيفي هي الاداات الاساسيه لتوصيف النانو الضوئية لأنها تمكن التقاط العديد من الخصائص الاساسيه للأوضاع المحصورة التي تحدث في نفوسهم. في المجهر الفضائي fourier ، علي عكس التقليدية التصوير الطائرة الحقيقية ، وتقدم المعلومات كوظيفة من الإحداثيات الزاوي¹²^،¹³. ومن المعروف بدلا من ذلك التصوير علي المستوي البؤري الخلفي (BFP) كما يتم تسجيل التحلل الزاوي من الضوء المنبعث من العينة من المستوي البؤري الخلفي للهدف المجهر. ويرتبط الطيف الزاوي ، اي نمط الانبعاثات الميداني البعيد للعينه ، بزخم الضوء المنبعث منه (ħk). وعلي وجه الخصوص ، فانه يمثل الزخم في الطائرة (k_x, k_y) التوزيع¹⁴.

وفي العينات النشطة مغناطيسيا بصريا ، تبين ان وجود المقلدات الضوئية المحصورة يؤدي إلى تعزيز كبير للاستجابة المغناطيسية البصرية¹⁵^و¹⁶^و¹⁷^و¹⁸^و¹⁹. الآثار المغناطيسية البصرية تعتمد علي الهندسة المتبادلة للمجال المغناطيسي والإشعاع الكهرومغناطيسي الحادث. والأكثر شيوعا هو الهندسي المغناطيسي البصري للضوء المستقطب خطيا والتسميات الخاصة بها مبينه في الشكل 1. هنا ، ونحن نظهر الاعداد التي يمكن استخدامها لاستكشاف اثنين من الآثار المغناطيسية البصرية التي لوحظت في التفكير: عرضيه وطوليه مغناطيسي الآثار كير البصرية ، يختصر ، علي التوالي ، كما TMOKE و LMOKE. TMOKE هو تاثير الكثافة ، حيث الانعكاسات من الدول الممغنطة المتعارضة تختلف في حين يظهر LMOKE كدوران لمحور الاستقطاب الضوء المنعكس. ميزت التاثيرات بالاتجاه من المغنطيسية [أين سبيت وف] الاصابه خفيفه, حيث ل [لموكه], المغنطيسية يكون وجهت موازيه إلى ال في طائره عنصر من الموجه متجهة من الضوء بينما ل [تومك] هو عرضيه إلى هو. للضوء الحادث عاده ، كل من المكونات في الطائرة من زخم الضوء فارغه (k_x = k_y = 0) ، التالي ، كلا الآثار صفر. يمكن تصور التكوينات التي يكون فيها كلا التاثيرين موجودين بسهوله. ومع ذلك ، لتبسيط تحليل البيانات ، في هذه المظاهرة نحن نقتصر علي الحالات التي يكون فيها واحد فقط من الآثار الموجودة ، وهي TMOKE.

يمكن استخدام العديد من التكوينات البصرية لقياس التوزيع الزاوي للضوء المنبعث من البلورات المغنطيسية. علي سبيل المثال ، في kalish et al.²⁰ و borovkova وآخرون²¹، تم استخدام هذا الاعداد بنجاح في هندسه الإرسال للكشف عن تاثير البلازمون سطحي علي الظواهر المغناطيسية البصرية. وكمثال علي ذلك ، في Kurvits وآخرون²²، يتم عرض بعض التشكيلات الممكنة لمجهر يستخدم عدسه الهدف المصحح لامتناهية. في تشكيلتنا ، المبينة في الشكل 2ا، نستخدم عدسه لا متناهية مصححه حيث يتم توجيه الضوء القادم من نقطه معينه في العينة بواسطة العدسة الموضوعية إلى حزم الاذن المتداخلة. في الشكل 2ا، يتم تصوير الحزم الناشئة من الأعلى (الخطوط المتقطعة) والسفلي (الخطوط الصلبة) للعينه. ثم ، يتم استخدام عدسه جمع لأعاده تركيز هذه الحزم لتشكيل صوره في الصورة الطائرة (IP). يتم بعد ذلك وضع عدسه ثانيه ، تعرف أيضا بعدسه برتراند ، بعد الطائرة الصورة لفصل الضوء الوارد في الطائرة البؤرية إلى مكونات الزاوي ، ويصور في الشكل 2ا باللون الأحمر والأزرق والأسود. من هذا المستوي البؤري الخلفي ، يمكن قياس التوزيع الزاوي للضوء المنبعث من العينة باستخدام كاميرا. بشكل فعال ، وعدسه برتراند ينفذ تحويل Fourier علي شعاع الضوء وصوله اليها. ويتوافق توزيع الكثافة المكانية في الوحدة الفضائية مع التوزيع الزاوي للإشعاع الحادث. ويمكن وضع خريطة كامله لانعكاس المساحة المتبادلة للعينه عن طريق إلقاء العينة بالعين بنفس الهدف الذي يستخدم لجمع رد العينة. يتم فصل الاشعه القادمة والخروج الذهاب باستخدام الخائن شعاع. يتم تصوير الاعداد الكامل في الشكل 3ا. للحصول علي طيف ، هناك حاجه إلى مصدر ضوء قابل للتوقد أو أحادي ألوان. ثم يمكن تكرار القياس علي أطوال موجية مختلفه ، مع الأخذ في الاعتبار انه نظرا لطيف مصادر الضوء القياسية ، فان النتائج تحتاج إلى ان تكون طبيعيه لانعكاسيه عينه التحكم. لهذا الغرض ، يمكن للمرء استخدام مراه أو جزء من العينة التي تم تركها عمدا غير منقوشة للسماح لانعكاسيه عاليه. للمساعدة في تحديد المواقع ، ونحن نظهر كيفيه دمج الاعداد مع نظام بصري اضافيه التي تمكن التصوير في الفضاء الحقيقي للعينه ، كما هو مبين في الشكل 2ب.

نحن الآن المضي قدما لإنشاء طريقه لقياس الزاوي المغناطيسي حل الطيف البصرية من الكريستال الضوئي ، وذلك باستخدام كعينه تمثيليه ، صريف DVD مغطاه الاتحاد الافريقي/Co/الاتحاد الافريقي الفيلم حيث وجود الكوبالت المغناطيسية يؤدي إلى النشاط المغناطيسي البصرية كبيره²³. التمويج الدوري لل DVD صريف تمكن سطح البلازمون سطحي الاستقطاب (SPP) الرنات في مجموعات الطول الموجي متميزة التي تعطيها
figure-introduction-1
حيث n هو مؤشر الانكسار من البيئة المحيطة بها ، ك₀ موجه موجات من الضوء في الفضاء الحر ، θ₀ زاوية الوقوع ، د الدورية من صريف و m هو عدد صحيح الاشاره إلى ترتيب SPP. يتم إعطاء متجه الموجه SPP من figure-introduction-2 حيث ε₁ و ε₂ هي الميول المعدنية للطبقة الفلزية وبيئة العازل المحيطة. نظرا لسماكه الذهب/الكوبالت متعدد الطبقات السينمائي ، يمكننا ان نفترض ان SPPs متحمسون فقط علي راس الفيلم متعدد الطبقات.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تركيب الاعداد

البصريات
ملاحظه: إنشاء الاعداد كما هو موضح في الشكل 3A علي جدول بصري مع عزل الاهتزاز كافيه. لتجنب الانحرافات كرويه وغيرها ، مركز جميع المكونات البصرية (العدسات والثقوب الخ) فيما يتعلق شعاع. ويرد الترتيب البصري في الشكل 2 مع المسافات بين المكونات المشار اليها.
1. دليل الضوء من مصدر الضوء الأبيض إلى أحادي اللون للحصول علي شعاع الضوء أحادي. راجع جدول المواد للحصول علي تفاصيل الاعداد المستخدم في هذا العمل. تعيين أحاديه الأحادي إلى الطول الموجي الذي لديه كثافة جيده والرؤية ، علي سبيل المثال ، 550 nm. الطول الموجي من الجزء المرئي من الطيف يجعل من السهل وضع العناصر البصرية.
2. باستخدام عدسه اقتران ، زوجين الضوء علي ألياف و collimate انه مع هدف في إنهاء ألياف. استنادا إلى مصدر الضوء المستخدم ، قد يتم حذف هذه الخطوة.
3. وضع المستقطب 250 مم من عدسه القولون إلى استقطاب خطي شعاع ووضع شعاع الخائن 100 مم من المستقطب لتوجيه الضوء إلى عدسه المجهر الموضوعي.
  ملاحظه: نظرا لشعاع موازي ، والمواقف المشار اليها من المكونات المذكورة أعلاه لا تؤثر علي البصريات من اعداد القياس وتعطي فقط للتوجيه.
4. ضع العينة علي حامل العينة المجهز بمرحله الترجمة x-y-z ومرحله الاستدارة التي تمكن من تدوير عينه بدرجه 360 حول محور z ، اي محور الضوء الذي يؤثر علي العينة.
5. تحميل العدسة الموضوعية في مرحله الترجمة التي تمكن الحركة في ثلاثه اتجاات. الأكثر اهميه من هذه هو المحور z الذي هو مطلوب للتركيز علي العينة.
  ملاحظه: تعتمد المعدات المطلوبة للترجمة العينة علي العينات المستخدمة. ويمكن وضع عينات كبيره متجانسة يدويا في حين ان العينات ذات المنطقة الصغيرة المفيدة ستتطلب وضعا أكثر حذرا ، وخاصه عند استخدام الثقب للحد من المنطقة التي لم يتم تحديدها (الخطوة 1.1.7.). ويصور الشكل 2 بصريات الشعاع الناشئة من العينة. لانهاية تصحيح الهدف عدسه يوجه جبات الموجات الناشئة من كل نقطه من العينة في الحزم متداخلة الاذن.
6. وضع عدسه جامع مع f = 200 ملم (أنبوب عدسه) ، 330 مم من الهدف إلى أعاده تركيز الحزم لتشكيل صوره في الطائرة صوره. نظرا لانتشار الاذن المتداخلة للضوء المنبعث من العينة ، يمكن وضع عدسه التجميع علي اي مسافة من العدسة الموضوعية.
  ملاحظه: كما كان من قبل ، الضوء الناشئة من عدسه الهدف هو collimated. ومع ذلك ، يجب وضع عدسه أنبوب بعد الخائن شعاع.
7. وضع ثقب الدبوس في الطائرة صوره في 200 مم من عدسه جامع للحد من المنطقة التي لم يتم تحديدها إلى منطقه منقوشة. ضع الثقب في وسط الشعاع. في حاله استخدام ثقب الدبوس ، استخدم صوره المساحة الحقيقية للعينه لوضعها. بالنسبة للعينات التي تكون فيها المنطقة المنقوشة أكبر من المنطقة المضيءه بواسطة شعاع الضوء ، فهذا ليس ضروريا.
8. وضع عدسه ثانيه مع f = 75 مم (العدسة برتراند) ، 120 مم بعد الطائرة صوره لإنشاء تحويل Fourier من المكونات الزاوي من الصورة. يتم إنشاء التحويل في بؤره العدسة الثانية والذين يعانون من كاميرا sCMOS العلمية التي يتم وضعها 75 مم من عدسه برتراند.
9. لقياسات LMOKE فقط ، ادخل المستقطب اضافيه مع زاوية فيما يتعلق المستقطب الأول بين الخائن شعاع وعدسه جامع.
المغناطيس
1. توصيل المغناطيس إلى إمدادات الطاقة وتركيبها بحيث يمكن تطبيق المجال المغناطيسي علي العينة. اختر ما إذا كان الحقل المغناطيسي مطبقا في الاتجاه الطولي أو المتقاطع أو القطبي (الشكل 1).
اعداد العينات
1. تفكيك ميكانيكيا قرص DVD التجارية; في وقت لاحق يمكن تحديد سطح صريف المكشوفة بسهوله بسبب الممتلكات الخاصة به. استخدم شريط لاصق لتقشير الطلاء السابق. تنظيف السطح ، نقع في الايثانول لمده 10 دقيقه. صريف جاهزه الآن للحصول علي طلاء مغناطيسي-plasmonic.
  ملاحظه: الاقراص الضوئية التجارية المختلفة مثل بلو راي والأقراص المدمجة ، قد تحتاج إلى بروتوكول اعداد مختلفه.
2. إيداع الفيلم المعدني علي صريف المكشوفة بواسطة التبخر شعاع الكترون. لضمان انخفاض خشونة ، واستخدام معدلات التبخر أصغر من 5 Å/ثانيه.
3. بدءا من 4 نانومتر Cr طبقه لاصقه ، وإيداع بالتناوب طبقات الذهب والكوبالت ، والانتهاء مع طبقه الذهب متوجا لضمان الحماية من الاكسده.
  ملاحظه: استخدمنا العدد التالي من الطبقات وسمك: Cr (4 نانومتر)/au (16 نانومتر)/[Co (14 نانومتر)/au (16 نانومتر)] × 4/Co (14 نانومتر)/au (7 نانومتر).
4. اجراء المجهر البصري أو الكترون (الشكل 4ا) للتحقق من ظروف سطح العينة ، في حاله التجانس والعيوب المنخفضة المضي قدما في القياس.

2-إجراءات القياس

تحديد موضع العينة
ملاحظه: كعينه توضيحيه ، وسوف نقيس صريف DVD مغطاه المغناطيسي الاتحاد الافريقي/Co/الاتحاد الافريقي الفيلم. نظرا لتمويج الدوري من صريف ، يمكن ان يكون متحمس SPPs في زوايا معينه من الاصابه استنادا إلى الطول الموجي الموجه الموجي.
1. جبل العينة علي حامل العينة باستخدام قطره صغيره من الطلاء الفضي. السماح للطلاء الفضة الجافة لمده 10 دقيقه.
2. ادراج مراه الوجه بعد مستوي الصورة لتمكين التصوير الفضائي الحقيقي للعينه. ادراج عدسه L1 مع f = 125 مم بحيث تكون الطائرة الصورة في التركيز ومكان L2 مع f = 250 مم علي مسافة 135 ملم من L1.
3. وأخيرا وضع جهاز الاتهام إلى جانب (CCD) كاميرا 210 mm من L2 للتقاط صوره مكبره من الطائرة صوره. نقل العدسات L1 و L2 حتى الثقب وضعت في صوره الطائرة في التركيز الجيد علي كاميرا CCD.
4. نقل العدسة الهدف نحو العينة حتى العينة هو في التركيز الجيد في كاميرا CCD.
قياس الانعكاسية البصري
1. باستخدام صوره المساحة الحقيقية للعينه ، ضع بقعه الضوء علي جزء عاكس (غير منقوش) من العينة. الوجه المراه الوجه لرؤية BFP من المجهر.
  ملاحظه: هنا ، بالنسبة لل DVD-صريف نستخدم الفيلم المعدني المستمر علي حافه قرص DVD.
2. حدد منطقه المستوي البؤري الخلفي الذي يتوافق مع حاله الاستقطاب المطلوبة. وترد العلاقة بين الاستقطاب والوضع في المستوي البؤري الخلفي في الشكل 3باء. حدد منطقه الاهتمام (AOI) كمقطع عرضي مستطيل من المستوي البؤري الخلفي الهدف (المستطيل الأزرق في الشكل 3ج) علي طول المحور الذي يتوافق مع الاستقطاب TM.
  ملاحظه: في الاداات البرمجية المستخدمة في هذه المخطوطة ، يتم تحقيق ذلك عن طريق تحديد الاداه التي تستخدم محددات المؤشر. البرنامج ثم المتوسطات كثافة علي طول البعد القصير من المستطيل ويعامل الطيف الناتجة كصفيف 1D من البيانات حيث كل نقطه البيانات يتوافق مع زاوية انبعاث مختلفه من العينة. في الحواجز الشبكية plasmonic ، فقط TM الاستقطاب الضوء ، اي الإشعاع EM مع المجال الكهربائي عمودي علي الأخاديد صريف ، يمكن ان تثير صدي البلازمون سطحي. التالي ، اعتمادا علي التوجه صريف ، فمن الضروري لتحديد حاله الاستقطاب الصحيح عن طريق اما اختيار شريحة عموديه أو أفقيه من BFP.
3. قياس طيف مصدر الضوء عن طريق النقر قياس الطيف التطبيع، والتي سيتم استخدامها في وقت لاحق لتطبيع البيانات انعكاسيه المقاسه. وبما ان كل موجه موجية تعطي مجموعه من نقاط البيانات 1d ، فان الطيف الكامل لمصدر الضوء يتم حفظه باعتباره موتر ثنائي الابعاد حيث تمثل كل نقطه بيانات مزيجا من الطول الموجي والزاوية.
4. استخدام مره أخرى صوره الفضاء الحقيقي للعينه ، وضع مصدر الضوء علي الكريستال الضوئي من الفائدة. عند التبديل مره أخرى إلى bfp ، تاكد من ان أوضاع البلازمون سطحي مرئية كخطوط داكنه تعبر المستوي البؤري الخلفي. يتحرك الخطوط بما ان الطول موجي من الحادث ضوء يكون عدلت.
5. باستخدام نفس الإعدادات AOI والقياس (اي مرات التعرض ، وعدد من المتوسطات) ، وقياس الطيف انعكاس الكريستال الضوئي بالنقر قياس الطيف انعكاس.
6. لحساب التباين الطيفي في كثافة مصدر الضوء ، تطبيع الطيف الذي تم الحصول عليه من قبل طيف مصدر الضوء. وهذا سوف تسفر عن صفيف 2D من الأرقام من 0 إلى 1 حيث 1 يتوافق مع العاكسة تماما و 0 لظروف الاستيعاب بشكل كامل.
المغناطيسي--قياس البصرية
1. بدء القياس المغناطيسي البصري عن طريق قياس حلقه الهستيريا باستخدام زاوية والطول الموجي التي هي معروفه لتتوافق مع استجابه مغناطيسيه-بصريه جيده ، وعاده ما يمكن العثور علي هذه الشروط بالقرب من المقلدة SPP. للقيام بذلك ، اختر AOI صغيره بالقرب من المقلدة SPP وقياس حلقه واحده.
  ملاحظه: تحليل البيانات اللازمة لقياس النشاط مغناطيسي بصري يعتمد علي نوع المغناطيسية التي المعروضات عينه. هنا ، ونحن نفترض استجابه المغناطيسية وعلاج النتائج وفقا لذلك. الاستجابة الاساسيه الخطية هي أساسا للمجال المغناطيسي التطبيقي ويمكن قياسها كتغيير في الخصائص البصرية لكل وحده ميدانيه مغناطيسيه تطبيقية. وتظهر المواد المغنطيسية غير الخطية التي تتطلب اعتبارا إضافيا عند تحديد الاستجابة المغناطيسية البصرية (انظر الشكل 3د). ويعرف TMOKE بأنه تغيير في كثافة تنعكس كوظيفة من المجال المغناطيسي التطبيقية ، اي ، حيث انا (m) هو كثافة تنعكس من قبل العينة في حاله المغناطيسية m.
2. باستخدام حلقه الهستيريا تقاس في 2-3-1. ، اختر نطاق المجالات المغناطيسية للحلقة. للعينات المغناطيسية ، حلقه الحقول من حاله مشبعه تماما إلى حاله مشبعه معاكس ، وتوسيع نطاق مريح علي مدي التشبع المجال. وفي وقت لاحق ، استخدم النقاط المقيسة في الحالة المشبعة لتحليل وأزاله اي من المساهمات التي يمكن التحقق منها بواسطة مساهمتها الخطية.
3. وأخيرا ، قياس كثافة تنعكس من قبل العينة في كل نقطه المجال المغناطيسي المحددة ، وتكرار أكثر من حلقات متعددة إذا رغبت في ذلك. كل الطول الموجي ونقطه المغناطيسي تسفر عن صفيف 1D واحد من البيانات العددية (اي قياس كثافة الضوء) حيث كل نقطه من الصفيف يتوافق مع زاوية معينه.

3-تحليل البيانات

باستخدام حلقه الهستيريا من العينة تقاس في الخطوة 2-3-1 ، تعيين كل اطار تقاس في الخطوة 2.3.3. إلى اي من الدول المشبعة أو إلى الدولة الوسيطة (الشكل 3ج).
تخلص من الإطارات الوسيطة واحسب النشاط المغناطيسي البصري من الكثافة المقاسه ، حيث يتم تنفيذ العمليات بشكل منفصل لكل نقطه بيانات الزاوي والطول الموجي.
ملاحظه: كما يتم التعبير عن TMOKE كتغيير كثافة نسبي ، لا يجب ان يتم تطبيع النتائج إلى طيف المصباح.
إذا كانت العينة تقدم النشاط المغناطيسي الكبير (أو أكثر نادرا ، المغناطيسية) التي تحتاج إلى طرح للمقارنة موثوقه بين الدول المغناطيسية المشبعة ، اطرح المساهمة الخطية الناشئة عن النشاط المغنطيسي الشبه أو المغنطيسية عن طريق تركيب خط (مره أخرى ، بكسل بشكل منفصل لكل زاوية ونقطه الطول الموجي) علي نقاط تقاس في التشبع وأزاله مساهمه خطيه.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يظهر الشكل 4ا المجهر الكترون المسح الضوئي (SEM) ميكروغراف من التجارية DVD صريف مغطاه الاتحاد الافريقي/Co/au متعدد الطبقات التي تم استخدامها نموذج مظاهره في تجاربنا. وتظهر أطيافه البصرية والمغناطيسية البصرية في الشكل 4باء ، جيم علي التوالي. وترد تفاصيل عن تلفيق العينات في مكان آخر²³. خطوط سوداء في الشكل 4ا ، ب إظهار العلاقات تشتت البلازمون سطحي محسوبة من المعا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد أدخلنا اعداد القياس وبروتوكول للحصول علي حل الزاوي الأطياف البصرية مغناطيسيه من البلورات البصرية. وعلي وجه الخصوص ، وضعت حاله المواد المغنطيسية المغناطيسية ، التي تتطلب تحليلا إضافيا للبيانات لمراعاه نفاذيه المواد غير الخطية. ويقدم التحليل الزاوي المغناطيسي-البصري الطيفي ميزه اضافيه علي الطرق غير الزاوي المحلولة التي يمكن تحديد الأوضاع المحصورة فيها بسهوله أكبر لأنها تظهر كنطاقات محدده بوضوح في الأطياف البصرية والمغناطيسية البصرية. النهج الذي نعرضه هنا يمكن تطويعه بسهوله لأنواع مختلفه من البلورات الضوئية ولا يقتصر عل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ونحن نعترف بالدعم المالي المقدم من الوزارة الاسبانيه للاقتصاد والمنافسة من خلال مشاريع MAT2017-85232 (ايي/FEDER, UE) ، سيفيرو ، اوتشوا (سيف-2015-0496) والجنرال دي كاتالونيا (2017 ، SGR 1377) ، من قبل CNPq-البرازيل ، والمفوضية الاوروبيه (ماري Skłodowska-كوري إذا التركيز-DLV-748429).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
شعاع الفاصل	Thorlabs	BSW27
عدسة برتراند	Thorlabs	LA1608	f = 75 مم
كاميرا CCD	كاميرا Thorlabs	1500M-GE-TE	لتصوير الفضاء
الحقيقي عدسة	التجميع Thorlabs	ITL200	f = 200 مم
عدسة موازاة	Zeiss	420640-9800	التكبير 10x NA 0.3
Flip مرآة	Thorlabs	CCM1-P01 / M
مرآة الوجه جبل	Thorlabs	FM90 / M
L1-lens	Thorlabs	LA1986	f = 125 مم
عدسة L2	Thorlabs	LA1461	f = 250 مم
عدسة موضوعية	نيكون	MUE10500	التكبير 50x NA 0.8
الثقب	Thorlabs	ID8 / M
المستقطب	Thorlabs	GTH10M	لقياسات LMOKE ، هناك حاجة إلى مستقطبين
لكاميرا sCMOS	Andor	ZYLA-4.2P-USB3

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bayer, M., et al. Optical Modes in Photonic Molecules. Physical Review Letters. 81 (12), 2582-2585 (1998).
Blanco, A., et al. Large-scale synthesis of a silicon photonic crystal with a complete three-dimensional bandgap near 1.5 micrometres. Nature. 405 (6785), 437(2000).
Rybin, M. V., et al. High-Q Supercavity Modes in Subwavelength Dielectric Resonators. Physical Review Letters. 119 (24), 243901(2017).
Joannopoulos, J. D., Villeneuve, P. R., Fan, S. Photonic crystals. Solid State Communications. 102 (2), 165-173 (1997).
Englund, D., Fushman, I., Vuckovic, J. General recipe for designing photonic crystal cavities. Optics Express. 13 (16), 5961-5975 (2005).
Yablonovitch, E. Inhibited Spontaneous Emission in Solid-State Physics and Electronics. Physical Review Letters. 58 (20), 2059-2062 (1987).
Yablonovitch, E. Photonic band-gap structures. JOSA B. 10 (2), 283-295 (1993).
Noda, S., Tomoda, K., Yamamoto, N., Chutinan, A. Full Three-Dimensional Photonic Bandgap Crystals at Near-Infrared Wavelengths. Science. 289 (5479), 604-606 (2000).
John, S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices. Physical Review Letters. 58 (23), 2486-2489 (1987).
Krauss, T. F. Slow light in photonic crystal waveguides. Journal of Physics D: Applied Physics. 40 (9), 2666-2670 (2007).
Huang, X., Lai, Y., Hang, Z. H., Zheng, H., Chan, C. T. Dirac cones induced by accidental degeneracy in photonic crystals and zero-refractive-index materials. Nature Materials. 10 (8), 582-586 (2011).
Wagner, R., Heerklotz, L., Kortenbruck, N., Cichos, F. Back focal plane imaging spectroscopy of photonic crystals. Applied Physics Letters. 101 (8), 081904(2012).
Zhang, D., et al. Back focal plane imaging of directional emission from dye molecules coupled to one-dimensional photonic crystals. Nanotechnology. 25 (14), 145202(2014).
Vasista, A. B., Sharma, D. K., Kumar, G. V. P. Fourier Plane Optical Microscopy and Spectroscopy. Digital Encyclopedia of Applied Physics. , 1-14 (2019).
Belotelov, V. I., Doskolovich, L. L., Zvezdin, A. K. Extraordinary Magneto-Optical Effects and Transmission through Metal-Dielectric Plasmonic Systems. Physical Review Letters. 98 (7), 077401(2007).
Belotelov, V. I., et al. Enhanced magneto-optical effects in magnetoplasmonic crystals. Nature Nanotechnology. 6 (6), 370(2011).
Chetvertukhin, A. V., et al. Magneto-optical Kerr effect enhancement at the Wood's anomaly in magnetoplasmonic crystals. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 324 (21), 3516-3518 (2012).
Kataja, M., et al. Surface lattice resonances and magneto-optical response in magnetic nanoparticle arrays. Nature Communications. 6, 7072(2015).
Kataja, M., et al. Hybrid plasmonic lattices with tunable magneto-optical activity. Optics Express. 24 (4), 3652-3662 (2016).
Kalish, A. N., et al. Magnetoplasmonic quasicrystals: an approach for multiband magneto-optical response. Optica. 5 (5), 617-623 (2018).
Borovkova, O. V., et al. TMOKE as efficient tool for the magneto-optic analysis of ultra-thin magnetic films. Applied Physics Letters. 112 (6), 063101(2018).
Kurvits, J. A., Jiang, M., Zia, R. Comparative analysis of imaging configurations and objectives for Fourier microscopy. JOSA A. 32 (11), 2082-2092 (2015).
Cichelero, R., Oskuei, M. A., Kataja, M., Hamidi, S. M., Herranz, G. Unexpected large transverse magneto-optic Kerr effect at quasi-normal incidence in magnetoplasmonic crystals. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 476, 54-58 (2019).
Cichelero, R., Kataja, M., Campoy-Quiles, M., Herranz, G. Non-reciprocal diffraction in magnetoplasmonic gratings. Optics Express. 26 (26), 34842-34852 (2018).
Melo, L. G. C., Santos, A. D., Alvarez-Prado, L. M., Souche, Y. Optimization of the TMOKE response using the ATR configuration. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 310 (2, Part 3), e947-e949 (2007).
Regatos, D., Sepúlveda, B., Fariña, D., Carrascosa, L. G., Lechuga, L. M. Suitable combination of noble/ferromagnetic metal multilayers for enhanced magneto-plasmonic biosensing. Optics Express. 19 (9), 8336-8346 (2011).
Polisetty, S., et al. Optimization of magneto-optical Kerr setup: Analyzing experimental assemblies using Jones matrix formalism. Review of Scientific Instruments. 79 (5), 055107(2008).
Sato, K. Measurement of Magneto-Optical Kerr Effect Using Piezo-Birefringent Modulator. Japanese Journal of Applied Physics. 20 (12), 2403(1981).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الطيفية وزاوية حل مغناطيسي-البصرية توصيف النانو الضوئية

في هذه المقالة

ملخص

الملخص

المقدمة

البروتوكول

النتائج

المناقشة

الإفصاحات

شكر وتقدير

المواد

المراجع

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

مقالات ذات صلة