论文部分内容阅读
表面等离子体可以在亚波长尺度上操控电磁场,因此,在这些结构中可以打破衍射极限,同时具有磁性和等离子体性的磁等离子体,能够被外磁场所调控,已经是国内外研究的热点。基于光与材料相互作用前后偏振态分析的磁光克尔效应可以用来做基础研究和对磁光器件的表征。磁光克尔效应对磁等离子体十分的敏感,并且可以通过磁等离子体调制。利用磁等离子体,可以制备新颖的磁光材料和高性能的磁光设备,但是,具有高灵敏度、小体积、高信息集成度的磁光学器件是实现这一技术发展的必要条件。对于磁等离子体结构中磁光克尔效应的研究,我们主要进行了以下两个方面的工作:1.基于磁光测量的材料介电张量非对角元表征介电张量的非对角元是非常重要的一个参量,它可以表征磁光器件的性能。推导出非对角元的值是设计高性能磁光器件的关键,我们建立了一种根据磁光克尔转角和椭偏率计算材料介电张量非对角元的方法。通过Ag薄膜和Co/Ag薄膜样品进行验证,得到它们的对角元和非对角元,并通过公式（？）的光学常数计算验证了这种方法。最后通过分析计算结果推测出Co/Ag薄膜中磁光克尔效应的增强来自于Ag的等离子吸收边。2.不同的磁等离子体结构调控磁光克尔效应利用自组装聚苯乙烯纳米球(PSS)模板结合角度依赖膜沉积技术,制备了Glass/Cr/Ag/PSS/Fe/Ag磁等离子体结构,磁光克尔转角谱证实了对于θ=0°和θ=30°不同沉积角的磁等离子体结构其克尔转角也是不同的,但是反射谱却几乎一致。利用FDTD方法进行计算分析,通过对电磁场分布的模拟揭示了伍德-瑞利异常(Wood-Rayleigh anomalies,WRA)与不同表面等离子的耦合关系,即高强度、窄带宽的PMOKR峰来源于WRA和LSP在瑞利阻断波长处的耦合,对这一效应的研究可能为新的物理发现和高性能的磁光设备制造铺平了道路。