Engineering
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
מגנטו-אופטיים ומשולשים-אפיון של מבנים ננוטוני
Chapters
Summary November 21st, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
מבנה הלהקה של פוטטון מאפשר להבין כיצד מופצים מצבים אלקטרומגנטיים מוגבלים בתוך גביש פוטוני. בקריסטלים פוטוני המשלבים אלמנטים מגנטיים, מצבים אופטיים כאלה ומוגנטים, מלווים בפעילות מגנטית-אופטית משופרת ושונתה. אנו מתארים הליך מדידה כדי לחלץ את המבנה להקה אופטית מגנטו על ידי מיקרוסקופ חלל פורייה.
Transcript
מבני הלהקה הפוטונית ממפים את יחסי הפיזור של המצבים האלקטרומגנטיים המוגבלים בגביש פוטוני ומשויכים לאינטראקציות משופרות של חומר אור כגון אפקטים מגנטו-אופטיים. השיטה שלנו מאפשרת מיפוי מתוך אפקטים מגנטו-אופטיים במרחב ההדדי של הקריסטל הפוטוני, כך שנוכל ללמוד ישירות כיצד מגנטיזציה משנה תגובה פוטונית. גבישים מגנטו-אופטיים מעניינים עבור תכונות אופטיות שאינן הדדיות שלהם.
בעוד אנו נדגים טכניקה זו עם סורג פלסמוני פשוט, זה ישים על סוגים רבים אחרים של גבישים פוטוני. אתגר אחד מסוים של טכניקה זו הוא כי אפקטים מגנטו אופטי הם בדרך כלל חלש מאוד אז אתה צריך לקחת טיפול נוסף כדי לוודא כי כל רעש הוא ממוזער. התחל בבניית ההתקנה על שולחן אופטי עם בידוד רטט מספיק.
יש להגדיר את האופטיקה של הקרן העולה מהדגימה כמצוין עם עדשת המטרה המתוקנות באינסוף מכוונת חזיתות גלים העולות מכל נקודה של המדגם אל הקורות הקוליניאריות. מניחים עדשת אספן עם f של 200 מילימטרים 330 מילימטרים מהמטרה למקד מחדש את הקורות כדי ליצור תמונה במישור התמונה. הוסף מראה הפוכה לאחר מישור התמונה כדי לאפשר דימות חלל אמיתי של הדגימה והכנס עדשת L1 עם f של 125 מילימטרים כך שמישור התמונה יהיה במוקד.
מניחים עדשת L2 עם f של 250 מילימטרים במרחק של 135 מילימטר מ- L1. מקם מצלמה 210 מילימטרים מן L2-עדשה כדי ללכוד תמונה מוגדלת של מישור התמונה ולהזיז את L1-ו L2-עדשה עד חור סיכה ממוקם במישור התמונה הוא בפוקוס טוב על המצלמה CCD. מניחים חור סיכה במישור התמונה ב 200 מילימטרים מן העדשה אספן לפי הצורך כדי להגביל את האזור בתמונה לאזור קטן, בדוגמת. מניחים עדשת ברטרנד עם f של 75 מילימטרים 120 מילימטרים לאחר מישור התמונה כדי ליצור טרנספורמציה פורייה של הרכיבים הזוויתיים של התמונה ולמקום מצלמה 75 מילימטרים מן העדשה ברטרנד.
באמצעות טיפה קטנה של צבע כסף, הר את המדגם, סורג DVD מסחרי מכוסה סרט זהב-קובלט-זהב מגנטופלסמוני, על מחזיק המדגם. מניחים את המדגם בין הקטבים של אלקטרומגנט ואז להזיז את העדשה המטרה לכיוון המדגם עד המדגם הוא בפוקוס טוב במצלמת CCD. כדי לבצע מדידת רפלקטיביות אופטית, באמצעות תמונת החלל האמיתי של המדגם, מקם את נקודת האור מעל קטע רפלקטיבי ולא משובח של המדגם והפוך את המראה כדי לדמיין את מישור המוקד האחורי של המיקרוסקופ.
בחר את האזור של מישור המוקד האחורי התואם את מצב הקיטוב של עניין ובחר אזור עניין כחתך מסלול של מישור המוקד האחורי האובייקטיבי לאורך הציר המתאים לקיטוב המגנטו-אופטי הרוחבי. לחץ על מדידת ספקטרום הנורמליזציה כדי למדוד את הספקטרום של מקור האור. כאשר כל אורך גל מניב ערכה חד-מימדית של נקודות נתונים, הספקטרום המלא של מקור האור נשמר כטנזור דו-מימדי שבו כל נקודת נתונים מייצגת שילוב של אורך גל וזווית.
באמצעות תמונת החלל האמיתי של המדגם, מקם את מקור האור מעל גביש העניין הפוטוני וחזור למישור המוקד האחורי, כדי להבטיח ש מצבי הפלסמון יהיו גלויים כקווים כהים החוצים את מישור המוקד האחורי. באמצעות אותם תחומי עניין והגדרות מדידה, לחץ על מדידת ספקטרום השתקפות כדי למדוד את ספקטרום ההשתקפות של הגביש הפוטוני. כדי לבצע מדידה מגנטו-אופטית, התחל במדידת לולאת היסטרזי באמצעות זווית ואורך גל הידועים כמתאים לתגובה מגנטית-אופטית טובה.
באמצעות לולאת ההיסטרזה, בחר את טווח השדות המגנטיים כדי לולאה. עבור דגימות פרומגנטיות, לולאה השדות ממדינה רוויה מלאה למצב רווי מנוגד, הרחבת הטווח בנוחות על פני שדה הרוויה. לבסוף למדוד את העוצמה המשתקפת על ידי המדגם בכל נקודת שדה מגנטי מוגדר, חוזר על לולאות מרובות לפי הרצון.
כל אורך גל ונקודת מגנטיזציה יניבו מערך יחיד, 1D של נתונים מספריים שעבורם כל נקודה של המערך תואמת לזווית מסוימת. כדי להסביר את השונות הספקטרלית בעוצמת מקור האור, לנרמל את הספקטרום המתקבל על ידי הספקטרום של מקור האור. פעולה זו תניב מערך דו-ממדי של מספרים מאפס לאחד שעבורו אחד מתאים למשקפת מלאה ואפס תואם לתנאים סדורים לחלוטין.
לניתוח נתונים, באמצעות לולאת ההיסטרזה של המדגם, הקצה כל מסגרת נמדדת לאף אחד מהמצבים הרוויים או למצב הביניים, ולאחר מכן בטל את התעצמויות נמדדות עבור מצבי הביניים והחסיר את התעצמויות הרוויות בנפרד עבור כל נקודת נתונים זוויתית ואורך גל. בנתון זה, מיקרוגרף מיקרוסקופ אלקטרונים סריקה של סורג DVD מסחרי מכוסה רב שכבתי זהב קובלט-זהב ניתן לראות. כאן ניתן לראות את הספקטרום האופטי והמגנטו-אופטי של הסורג.
הקווים מראים את יחסי פיזור הפלסמון המחושבים מהמשוואה הראשונה ומתכתבים עם טבילה בולטת בהשתקפות שנבעה מקרינה האירוע להיות מומר SPPs והתפוגג באמצעות שיכוך אומי. בספקטרום המגנטו-אופטי של הקיצוץ הפלסמוני, קווי הפלסמון מלווים בעלייה בפעילות המגנטו-אופטית שהתהפוכו בפתאומיות בפולאריטון פלסמון פני השטח. צורת הקו יכולה להיות מוסברת על ידי העובדה כי המגנטיזציה משנה מעט את תנאי העירור פלסמון קיטוב פני השטח, ובכך וכתוצאה מכך שני פולרטונים פלסמון פני השטח שונים עבור מצבי מגנטיזציה מנוגדים.
בשל העוצמה הקטנה של ההשפעות המגנטו-אופטיות, השדה המגנטי צריך להיות מיושם במקום מדידת כל אורך גל באותו זמן כדי להבטיח יחס אות לרעש אופטימלי. התקנה זו יכולה לשמש למגוון טכניקות מגנטו-אופטיות, למשל, עבור מיקרוסקופיית קר כדי לחקור את המבנה הדומיננטי של חומרים מגנטיים. חקרנו את ההשפעות המגנטו-אופטיות בהתפשטות על ידי הגבלת ההתפשטות הזוויתית של אור האירוע כדי לצפות בקורות המפותרות במישור המוקד האחורי.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
