Результати досліджень магнітоелектричних ефектів в плівках ферит-гранатів оптичними методами – електромагнітооптичного ефекту. Вивчення впливу електричного поля на локальні ділянки плівок з різним просторовим розділенням - сотні мкм. та одиниці мкм.
Аннотация к работе
Існування в деяких матеріалах магнітної та електричної підсистем та взаємодія між ними вносять ряд особливостей у властивості матеріалу, в реакцію системи на електричне та магнітне поля, зокрема, появу МЕ взаємодії. Задача дослідження МЕ ефектів є досить актуальною, зважаючи на те, що показана широка перспектива практичного застосування МЕ матеріалів, зокрема, для створення нового типу памяті. Але виявлення в останні роки гігантського МЕЕ при кімнатних температурах (тонкі плівки (50-500 нм) ферита вісмута BIFEO3 з МЕЕ DE/DH=3 В/(см·Е), або 0,4 в СГС) і МЕ ефектів в композитних матеріалах, де величина ефектів досягала значень 0.1 В/(см·Е), дозволяє говорити про можливості їх застосування в техніці - память на магнітоелектричних доменах, головки запису/зчитування. Ряд магнітоелектриків, як матеріалів з порушеною часовою інверсією, можуть знайти застосування в якості невзаємних пристроїв НВЧ діапазону - вентилів, циркуляторів та ін. Використання високочутливих поляриметричних методів при дослідженні МЕ ефектів можна розглядати як альтернативну методику традиційним ємнісним та індукційним методам, яка, зокрема, дозволяє досліджувати ефекти на зразках обємом до 10-6 мм3., тобто виникає можливість досліджувати МЕЕ в тонких магнітних плівках, що було практично неможливим із застосуванням вказаних методів.Подолати вказані труднощі дозволяє відносно недавно запропонована методика ЕМОЕ - реєстрація кута повороту площини поляризації лінійно поляризованого світла в зовнішньому електричному полі - АЕМО (чутливість вимірювань модульованих поворотів площини поляризації світла може складати біля 0,05 кутових секунд [1]), яка дозволяє працювати з малими обємами епітаксійних плівок (до 10-6 мм3) і надає можливість проводити дослідження окремих малих ділянок зразка, наприклад доменів та ДС. Співставляючи наведені графіки з польовою залежністю магнітооптичного ефекту Фарадея (ЕФ) видно, що максимальний вплив Е-поля на магнітний стан плівок (АЕМО~8 кут.сек) проявляється в межах області обертання вектора намагніченості (ділянка ІІ на кривій намагнічування, рис.3). В полях Н > 220 Е, при магнітному насиченні плівки, АЕМО зменшується до близьких до нуля значень і при подальшому зростанні Н не спостерігалось змін ЕМОЕ, тобто, Е-поле практично не змінює величину спонтанної намагніченості М гранатових плівок. При прикладанні до зразка зовнішніх Е-та Н-полів, термодинамічний потенціал на одиницю обєму для однодоменного зразка, який потрібно мінімізувати для знаходження рівноважного стану, можна записати: де Е та В0 - зовнішні електричне та магнітне поля, Ea - густина енергії анізотропії, М - намагніченість, Н*-поле розмагнічування, Р - вектор поляризації. В режимі 2 вказаний вплив Е-поля повинен проявлятись в значній мірі, тобто процес обертання вектора намагніченості управляється також Е-полем, при цьому: де С-МЕ константа анізотропії.