磁光學(MO)領域有著悠久的曆史。早在1845年，邁克爾·法拉第就發現了法拉第效應，標誌著它的誕生。
磁光克爾效應的早期發展曆程
法拉第觀察到線偏振光在磁場中通過一塊鉛硼矽酸鹽玻璃時偏振麵旋轉。法拉第關(guan) 於(yu) 他的發現的報告立即引起了廣泛的關(guan) 注，因為(wei) 這是第1次觀察到光與(yu) 磁之間的相互作用。這一效應很快被其他一些研究者證實。
磁光學的下一個(ge) 亮點是1876年蘇格蘭(lan) 科學家Rev. John Kerr發現的MO Kerr效應。克爾觀察到線偏振光從(cong) 磁性鐵片表麵反射後的偏振麵旋轉。克爾用磁極反射入射光，因此，這種特殊幾何結構中的MO現象被稱為(wei) 極性磁光克爾效應(P-MOKE)，見圖1。兩(liang) 年後，Kerr在線偏振光的反射中發現了類似的MO現象，但來自平麵內(nei) 磁化的鐵片。這種現象現在被稱為(wei) 縱向莫克爾效應(L-MOKE)，其中入射麵平行於(yu) 磁化。
圖一
法拉第和克爾的發現引起了人們(men) 對MO效應的濃厚興(xing) 趣。這些發現的一個(ge) 主要的基本結果是，它們(men) 促使人們(men) 把光看作是一種電磁實體(ti) ，這是以前沒有人想到的。因此，MO效應在麥克斯韋的電磁學理論的發展中起了中心作用，而不是次要作用。法拉第效應的第1個(ge) 国产成人在线观看免费网站是由法拉第自己提出的，他建議將其作為(wei) 測量磁場強度的工具，因為(wei) 它在磁場中似乎是線性的。後來在特殊製備的鐵、鈷和鎳薄膜中對法拉第效應的測量表明，對這些鐵磁性材料來說，線性依賴關(guan) 係並不成立。在研究克爾效應時，裏吉觀察到反射光不僅(jin) 顯示出偏振麵傾(qing) 斜，而且還顯示出偏振麵傾(qing) 斜變成橢圓極化。後一個(ge) 量現在被稱為(wei) 克爾橢圓率。它zui初是由Zeeman 定量測量的，他是上世紀末研究Fe, Co和Ni中的克爾效應的科學家之一。在他的後續研究中，Zeeman發現了橫向MO - Kerr效應(T-MOKE)，這是在Wind從(cong) 理論上預測了第三種可能的幾何形狀，即橫向或赤道幾何形狀(見圖1)中的效應。不久之後，塞曼觀察到塞曼效應，即Na原子在磁場中發射的光譜線分裂。其他隨後的發現是在鈉蒸氣(Voigt 1899)、金屬顆粒的膠體(ti) 懸浮液(Majorana 1902)和順磁液體(ti) (Cotton and Mouton 1907)中出現磁雙折射。Voigt(1908)對MO現象的早期研究作了概述。
在20世紀初，MO現象已經成為(wei) 一個(ge) 重要的研究課題。量子力學還沒有出現，因此對這些現象的理論理解是完全缺乏的。洛倫(lun) 茲(zi) (1884)提出了法拉第效應的早期理論模型，該模型基於(yu) 左圓偏振光和右圓偏振光與(yu) 固體(ti) 中的經典電子振子的耦合方式不同的觀點。德魯德(1900a, 1900b)進一步擴展了理論。對MO效應的基本認識隨著量子力學的發展而增長。Hulme(1932)和Halpern(1932)首先提出法拉第效應是由自旋-軌道(SO)耦合下的自旋極化電子運動引起的。休姆在他的考慮中使用了克拉默斯-海森堡色散方程，該方程根據電偶極子算子的能量特征值和矩陣元素給出了折射率(克拉默斯和海森堡1925)。他通過考慮SO誘導的能量特征值分裂來解釋左圓偏振光和右圓偏振光折射率的差異，但忽略了SO耦合對波函數的影響。Kittel(1951)認為(wei) ，SO耦合對波函數的影響可以產(chan) 生同樣大的貢獻。Argyres(1955)提出了一個(ge) 更完整的公式，其中處理了SO相互作用和自旋極化。因此，在五十年代，磁光學的基本起源被理解為(wei) SO耦合和交換分裂的相互作用。在同一時期，從(cong) 世紀之交到五十年代，實驗技術不斷改進，但沒有新的發現可以報道。唯yi的例外是馬約拉納(1944)在国产成人在线观看免费网站磁場中發現順磁性金屬中的MO克爾效應。
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