各種基於(yu) 磁光效應的磁光表征技術,通過測量光與(yu) 材料相互作用產(chan) 生的磁光響應,實現了對磁光材料磁光特性的無損檢測,具有較高的可檢驗性。 準確、高靈敏度、高時間分辨率、高磁場兼容性等優(you) 點,因此磁光表征技術是一種表征磁光材料性能的先jin方法,可為(wei) 磁光材料的研究提供可靠的理論和實驗依據。
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磁光效應
磁光效應是指當光在外加磁場的作用下與(yu) 具有固有磁矩的磁性物質相互作用時,磁性物質的磁光特性會(hui) 發生變化,從(cong) 而改變光波的傳(chuan) 輸特性作用於(yu) 它,導致各種新的光學各向異性。對介質施加磁場會(hui) 影響在其中傳(chuan) 播的光的偏振態,而光偏振態的變化與(yu) 磁場的大小有關(guan) 。根據光與(yu) 磁光材料相互作用方式的不同以及光與(yu) 磁光材料相互作用產(chan) 生的光學各向異性,磁光效應又分為(wei) 法拉第效應、磁線陣雙折射、塞曼效應、 磁光克爾效應等。
(1)磁光法拉第效應
磁光法拉第效應又稱磁光旋光效應,是指當一束線偏振光從(cong) 磁光材料沿磁場方向透射時,由於(yu) 材料折射率的不同, 磁光材料中的左旋和右旋偏振光,即偏振麵相對於(yu) 入射光的偏振麵偏轉一定角度的一種磁光現象。法拉第效應產(chan) 生的根本原因是磁光材料中的電子等磁性粒子發生光學躍遷。在磁場的作用下,這種躍遷使得在磁光材料內(nei) 部傳(chuan) 輸的左旋圓偏振光和右旋圓偏振光產(chan) 生一定的色散差,導致zui終透射光的偏振麵相對入射光旋轉了一定角度。
(2)磁線振雙折射
當一束線偏振光以垂直於(yu) 磁場方向的方向從(cong) 磁光材料傳(chuan) 輸時,線偏振光被分解成兩(liang) 個(ge) 偏振光,兩(liang) 種偏振光在材料中以不同的相速度傳(chuan) 播,即產(chan) 生磁雙折射,這就是磁線振動雙折射效應。磁線振動雙折射效應與(yu) 磁性材料的磁致伸縮密切相關(guan) ,根據磁光材料的磁線振動雙折射現象不同,可分為(wei) Cotton-Mouton效應和Wagert效應。
(3)塞曼效應
塞曼效應是指當光源置於(yu) 磁場中時,光源發出的譜線在磁場的作用下分裂成數條,分裂後的譜線之間的間隔的磁光現象,其間隔大小與(yu) 磁場強度成正比。塞曼效應產(chan) 生的原因是磁光材料中電子的軌道磁矩和自旋磁矩在外磁場作用下產(chan) 生能級分裂,能級分裂的次數隨能級的不同而不同。
(4)磁光克爾效應
當線偏振光在磁場作用下在磁光材料表麵反射時,反射光的偏振麵相對入射光的偏振麵偏轉一定角度。這種現象就是磁光克爾效應。根據外加磁場方向與(yu) 磁光材料表麵和光入射麵的不同關(guan) 係,磁光克爾效應可分為(wei) 三種類型:磁場垂直於(yu) 磁光材料的表麵; 磁場的方向平行於(yu) 磁光材料的表麵。 磁光材料表麵和光入射麵的縱向克爾效應;橫向克爾效應,其中磁場的方向平行於(yu) 磁光材料的表麵但垂直於(yu) 光的入射表麵。
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