الطيفية وزاوية حل مغناطيسي-البصرية توصيف النانو الضوئية

هياكل الفرقة الضوئية خريطة العلاقات تشتت وسائط الكهرومغناطيسية المحصورة في الكريستال الضوئية وترتبط مع تعزيز التفاعلات الضوء المادة مثل الآثار المغناطيسية والبصرية. تمكن طريقتنا من رسم الخرائط من التأثيرات البصرية المغنطيسية في الفضاء المتبادل للكريستال الضوئي بحيث يمكننا دراسة كيفية تعديل المغنطة بشكل مباشر استجابة ضوئية. بلورات المغنطيسي البصرية مثيرة للاهتمام لخصائصها البصرية غير المتبادلة.

في حين أننا سوف تظهر هذه التقنية مع صر بلازمونيك بسيطة، انها تنطبق على العديد من أنواع أخرى من بلورات الضوئية. أحد التحديات الخاصة لهذه التقنية هو أن الآثار المغناطيسية البصرية عادة ما تكون ضعيفة جدا لذلك عليك أن تأخذ المزيد من الرعاية للتأكد من أن أي ضوضاء يتم تقليلها. ابدأ ببناء الإعداد على طاولة بصرية مع عزل الاهتزاز الكافي.

وينبغي إعداد البصريات من شعاع الخروج من العينة على النحو المبين مع عدسة تصحيح اللانهاية الهدف توجيه الجبهات موجة الخروج من كل نقطة من العينة في الحزم الخطية. ضع عدسة جامع مع و 200 ملليمتر 330 ملليمتر من الهدف لإعادة تركيز الحزم لتشكيل صورة في الطائرة الصورة. أدخل مرآة الوجه بعد مستوى الصورة لتمكين التصوير في الفضاء الحقيقي للعينة وإدراج عدسة L1 مع و 125 ملليمتر بحيث يكون مستوى الصورة في التركيز.

ضع عدسة L2 مع f 250 ملليمتر على مسافة 135 ملليمتر من L1. ضع كاميرا 210 ملليمترات من عدسة L2 لالتقاط صورة مكبرة من مستوى الصورة وتحريك عدسة L1-وL2-حتى يتم التركيز بشكل جيد على كاميرا CCD. ضع ثقباً في مستوى الصورة عند 200 ملليمتر من عدسة جامع حسب الحاجة للحد من المنطقة المصورة إلى منطقة صغيرة منقوشة. ضع عدسة برتراند مع و 75 ملليمتر 120 ملليمتر بعد الطائرة الصورة لخلق تحويل فورييه من المكونات الزاوي للصورة ووضع كاميرا 75 ملليمتر من عدسة برتراند.

باستخدام قطرة صغيرة من الطلاء الفضي، جبل العينة، وهو صرص DVD التجارية مغطاة الذهب الكوبالت المغناطيسي- الذهب-فيلم، على حامل العينة. ضع العينة بين أعمدة المغناطيس الكهربائي ثم حرك العدسة الهدف نحو العينة حتى تكون العينة في بؤرة تركيز جيدة في كاميرا CCD. لإجراء قياس انعكاسية بصرية، باستخدام صورة الفضاء الحقيقي للعينة، ضع بقعة الضوء فوق مقطع عاكس وغير مُتَرَك للعينة وقلب المرآة لتصور المستوى البؤري الخلفي للمجهر.

حدد منطقة المستوى البؤري الخلفي الذي يتوافق مع حالة الاستقطاب من الفائدة واختيار منطقة ذات فائدة كمقطع مستقيمي من المستوى البؤري الخلفي الهدف على طول المحور الذي يتوافق مع الاستقطاب المغناطيسي البصرية العرضية. انقر على قياس طيف ال Normalization لقياس طيف مصدر الضوء. كما أن كل طول موجة يعطي مجموعة 1D من نقاط البيانات، يتم حفظ الطيف الكامل لمصدر الضوء باعتباره 2D tensor حيث كل نقطة بيانات يمثل مزيجا من الطول الموجي والزاوية.

باستخدام صورة الفضاء الحقيقي للعينة، ضع مصدر الضوء فوق الكريستال الضوئي من الفائدة والتبديل مرة أخرى إلى الطائرة المحورية الخلفية، وضمان أن وسائط البلازمون مرئية كلخطوط الظلام عبور الطائرة المحورية الخلفية. باستخدام نفس المناطق ذات الاهتمام وإعدادات القياس، انقر على قياس طيف الانعكاس لقياس طيف الانعكاس للبلورة الضوئية. لإجراء قياس مغناطيسي بصري، ابدأ بقياس حلقة الهستيرسيس باستخدام زاوية وأطول موجي معروفين بأنهما يتوافقان مع استجابة بصرية مغناطيسية جيدة.

باستخدام حلقة السترسيس، حدد نطاق الحقول المغناطيسية للحلقة. بالنسبة للعينات المغناطيسية، حلقة الحقول من حالة مشبعة تماما إلى حالة مشبعة عكسيا، وتوسيع نطاق مريح على حقل التشبع. وأخيرا قياس كثافة ينعكس من العينة في كل نقطة المجال المغناطيسي المحدد، وتكرار عبر حلقات متعددة حسب الرغبة.

كل الطول الموجي ونقطة المغنطة سوف تسفر عن واحد، 1D مجموعة من البيانات الرقمية التي كل نقطة من مجموعة يتوافق مع زاوية معينة. لحساب الاختلاف الطيفي في كثافة مصدر الضوء، تطبيع الطيف الذي تم الحصول عليه من خلال طيف مصدر الضوء. وهذا سوف تسفر عن مجموعة 2D من الأرقام من صفر إلى واحد واحد الذي واحد يتوافق مع العاكسة تماما وصفر يتوافق مع الظروف الاستيعابية بالكامل.

لتحليل البيانات، باستخدام حلقة الهستيرسيس للعينة، تعيين كل إطار مقاس إلى أي من الدول المشبعة أو إلى الحالة المتوسطة، ثم تجاهل الكثافة المقاسة للدول المتوسطة وطرح الكثافة المشبعة بشكل منفصل لكل نقطة بيانات الزاوي والأطول الموجي. في هذا الشكل، يمكن ملاحظة ميكروجراف ميكروجراف ضوئي للمجهر الإلكتروني لـ DVD تجاري مغطى بطبقات متعددة الذهب والكوبالت والذهب. هنا يمكن ملاحظة الأطياف البصرية والمغناطيسية البصرية من صريف.

وتبين الخطوط علاقات التشتت البلازمونية المحسوبة من المعادلة الأولى وتتوافق مع تراجع واضح في انعكاسية ناتج عن تحويل إشعاع الحادث إلى SPPs وتبدده عن طريق التخميد ohmic. في الطيف المغناطيسي البصري من الصريف plasmonic، ويرافق خطوط البلازمون من قبل زيادة في النشاط المغناطيسي البصري الذي يعكس فجأة في polariton plasmon السطح. ويمكن تفسير شكل الخط من حقيقة أن مغنطة يغير قليلا من سطح plasmon polariton الظروف الإثارة، مما أدى إلى اثنين من plasmon polaritons سطح مختلفة للدول المغنطيسية المعاكس.

ونظراً لصغر حجم التأثيرات المغنطيسية البصرية، يلزم تطبيق المجال المغناطيسي في الموقع لقياس كل طول موجي في ذلك الوقت لضمان النسبة المثلى للإشارة إلى الضوضاء. يمكن استخدام هذا الإعداد لمجموعة متنوعة من التقنيات البصرية المغناطيسية ، على سبيل المثال ، للمجهر كير لدراسة الهيكل المهيمن للمواد المغناطيسية. لقد درسنا التأثيرات المغناطيسية البصرية في الحيود عن طريق تقييد الانتشار الزاوي لضوء الحادث لمراقبة الحزم المُنمَرة في الطائرة الخلفية.