Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2024, выпуск 7 » Статья стр. 740
<<<>>>
Особенности магнитооптических эффектов Фарадея и Керра в наноразмерных пленках Y3Fe5O12 и подложках Gd3Ga5O12, Nd3Ga5O12
Министерство науки и высшего образования РФ , Спин, 122021000036-3
Сухоруков Ю.П. 1, Телегин А.В. 1, Лобов И.Д. 1, Коровин А.М. 2
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: suhorukov@imp.uran.ru, telegin@imp.uran.ru, i_lobov@imp.uran.ru, Amkorovin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 31 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 29 июля 2024 г.
Принята к печати: 29 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 30 сентября 2024 г.
PDF версия
Магнитооптические эффекты Фарадея и Керра для сверхтонких пленок железоиттриевого граната Y3Fe5O12 и монокристаллических подложек Gd3Ga5O12 и Nd3Ga5O12 были исследованы в видимой области спектра 1.3<E<4.5 eV в полях до 1 Т. Определена постоянная Верде для подложек Gd3Ga5O12 и Nd3Ga5O12, которая для энергии 3.5 eV достигает +1048 min/(T·сm) и -4000 min/(T·сm) соответственно. Исследованы особенности спектров эффекта Фарадея и Керра для тонкопленочных структур Y3Fe5O12/Gd3Ga5O12 и Y3Fe5O12/Nd3Ga5O12, связанные с магнитооптическими свойствами немагнитных диэлектрических подложек. Показано, что при исключении вклада от подложек спектральные и полевые зависимости магнитооптических эффектов в наноразмерных пленках соответствуют данным для объемного Y3Fe5O12. Проведена оценка релаксационного слоя и показано, что даже наноразмерные пленки, соразмерные с толщиной критического слоя, могут обладать удельным фарадеевским вращением (~15-20 deg/μm), близким к объемным материалам, что демонстрирует высокое качество полученных образцов. Ключевые слова: эффект Фарадея, эффект Керра, железоиттриевый гранат, постоянная Верде, тонкие пленки, интерфейсные явления.
  1. A.K. Zvezdin, V.A. Kotov. Modern magnetooptics and magnetooptical materials (Institute of Physics Publishing: Bristol, Philadelphia, USA, 1997), p. 381. DOI: 10.1887/075030362x
  2. B.J.H. Stadler, T. Mizumoto. IEEE Photonics Journal, 6 (1), 0600215 (2014). DOI: 10.1109/JPHOT.2013.2293618
  3. S. Kharatian, H. Urey, M. Onbasli. Adv. Optical Mater., 19013481 (2019). DOI: 10.1002/adom.201901381
  4. В.Б. Новиков, А.М. Ромашкина, Д.А. Езенкова, И.A. Родионов, К.Н. Афанасьев, А.В. Барышев, Т.В. Мурзина. Опт. и спектр., 128 (9) 1369 (2020). DOI: 10.21883/OS.2020.09.49878.98-20 [V.B. Novikov, A.M. Romashkina, T.V. Murzina, D.A. Ezenkova, I.A. Rodionov, K.N. Afanas'ev, A.V. Baryshev. Opt. Spectr. 128 (9), 1481 (2020) DOI: 10.1134/S0030400X20090155]
  5. V.A. Kotov, V.G. Shavrov, A.F. Popkov, M. Vasiliev, K. Alameh, M. Nur-E-Alam, L.N. Alyabyeva, D.E. Balabanov, V.I. Burkov, M.K. Virchenko. J. of Nanomaterials, 7605620 (2018). DOI: 10.1155/2018/7605620
  6. J.H. Van der Merwe. Lattice mismatch and bond strength at the interface between oriented films and substrates (Pergamon Press, Oxford, London, New York, Paris, 1964) p. 172
  7. V. Berzhansky, T. Mikhailova, A. Shaposhnikov, A. Prokopov, A. Karavainikov, V. Kotov, D. Balabanov, V. Burkov. Appl. Opt., 52 (26), 6599 (2013). DOI: 10.1364/AO.52.006599
  8. S.M. Suturin, A.M. Korovin, V.E. Bursian, L.V. Lutsev, V. Bourobina, N.L. Yakovlev, M. Montecchi, L. Pasquali, V. Ukleev, A. Vorobiev, A. Devishvili, N.S. Sokolov. Phys. Rev. Mat., 2, 104404 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.104404
  9. A.K. Zvezdin, S.V. Koptsik, G.S. Krinchik, R.Z. Levitin, V.A. Lyskova, A.I. Popov. JETP Lett., 37 (7), (1983)
  10. K.M. Mukimov, B.Yu. Sokolov, U.V. Valiev. Phys. Stat. Sol. (a), 119 (1), 307 (1990). DOI: 10.1002/pssa.2211190136
  11. M. Guillot, X. Wei, D. Hall, Y. Xu, J.H. Yang, F. Zhang. J. Appl. Phys., 93 (10), 8005 (2003). DOI: 10.1063/1.1558086
  12. P. Novotn., M. Kvrivzankova, P. Bohavcek. J. Analytical Sciences, Methods and Instrumentation, 3, 13 (2013). DOI: 10.4236/jasmi.2013.31003
  13. N.S. Sokolov, V.V. Fedorov, A.M. Korovin, S.M. Suturin, D.A. Baranov, S.V. Gastev, B.B. Krichevtsov, K.Yu. Maksimova, A.I. Grunin, V.E. Bursian, L.V. Lutsev, M. Tabuchi. J. Appl. Phys., 119, 023903 (2016). DOI: 10.1063/1.4939678
  14. B.B. Krichevtsov, A.M. Korovin, S.M. Suturin, A.V. Telegin, I.D. Lobov, N.S. Sokolov. Thin Solid Films, 756, 139346 (2022). DOI: 10.1016/j.tsf.2022.139346
  15. B.B. Krichevtsov, S.V. Gastev, S.M. Suturin, V.V. Fedorov, A.M. Korovin, A.G. Bursian, M.P. Banshchikova, M. Volkova, V.E. Tabuchi, N.S. Sokolov. Science and Technology of advanced Materials, 18 (1), 351 (2017). DOI: 10.1080/14686996.2017.1316422
  16. T. Yoshimoto, T. Goto, K. Shimada, B. Iwamoto, Y. Nakamura, H. Uchida, C.A. Ross, M. Inoue. Adv. Electron. Mater., 4 (7), 1800106 (2018). DOI: 10.1002/aelm.201800106
  17. F.F. Sizov, Yu.I. Ukhanov. Magneto-optical Faraday and Voigt effects as applied to semiconductors. (Naukova Dumka, Kiev, 1979) [in Russian]
  18. N.F. Borrelli. J. Chem. Phys., 41 (11), 3289 (1964). DOI: 10.1063/1.1725727
  19. M. Sabbaghi, G.W. Hanson, M. Weinert, F. Shi, C. Cen. J. Appl. Phys., 127, 025104 (2020). DOI: 10.1063/1.5131366
  20. W. Wang. J. Appl. Phys., 102, 063905 (2007). DOI: 10.1063/1.2781525
  21. V.V. Randoshkin, N.V. Vasil'eva, V.G. Plotnichenko, Yu.N. Pyrkov, S.V. Lavrishchev, M.A. Ivanov, A.A. Kiryukhin, A.M. Saletskii, N.N. Sysoev, Phys. Solid State, 46, 1030 (2004). DOI: 10.1134/1.1767239
  22. W. Wettling, B. Andlauer, P. Koidl, J. Schneider, W. Tolksdor. Phys. Status Solidi B, 59, 63 (1973). DOI: 10.1002/pssb.2220590105
  23. G.B. Scott, D.E. Lacklison, H.I. Ralph, J.L. Page. Physical Review B, 12 (7), 2562 (1975). DOI: 10.1103/PhysRevB.12.2562
  24. B. Andlauer, J. Schneider, W. Wettling. Appl. Phys., 10, 189 (1976). DOI: 10.1007/BF00897217
  25. S. Sumi, H. Awano, M. Hayashi. Scientific Reports, 8 (1), 776 (2018). DOI: 10.1038/s41598-017-18794-w
  26. S. Visnovsky, V. Prosser, R. Krishnan, V. Parizek, K. Nitsch, L. Svobodova. IEEE Trans. magn., 17 (6), 3205 (1981). DOI: 10.1109/TMAG.1981.1061610
  27. S. Visnovsky, R. Krishnan, V. Prosser. J. Appl. Phys., 49, 2212 (1978). DOI: 10.1063/1.324734
  28. W.K. Li, G.Y. Guo. Physical Review B, 103 (1), 014439 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.103.014439
  29. Yu.P. Sukhorukov, A.V. Telegin, A.B. Granovskii, E.A. Gan'shina, S.V. Naumov, N.V. Kostromitina, L.V. Elokhina, J. Gonzalez. JETP., 111 (3), 353 (2010). DOI: 10.1134/S1063776110090037
  30. Yu. Sukhorukov, A. Telegin, N. Bebenin, V. Bessonov, S. Naumov, D. Shishkin, A. Nosov. Magnetochemistry, 8, 135 (2022). DOI: 10.3390/magnetochemistry8100135
  31. O.A. Petrenko, D. McK Paul, C. Ritter, T. Zeiske, M. Yethiraj. Physica B, 266, 41 (1999). DOI: 10.1088/1742-6596/145/1/012026
  32. B.B. Krichevtsov, V.E. Bursian, S.V. Gastev, A.M. Korovin, L.V. Lutsev, S.M. Suturin, K.V. Mashkov, M.P. Volkov, N.S. Sokolov. arXiv:1901.10800v1 [cond-mat.mes-hall]. DOI: 10.48550/arXiv.1901.10800
  33. A.K. Zvezdin, V.A. Kotov. Modern magnetooptics and magnetooptical materials (Institute of Physics Publishing, Bristol, Philadelphia, USA, 1997), p. 381. DOI: 10.1887/075030362x
  34. J.H. Van der Merwe. Lattice mismatch and bond strength at the interface between oriented films and substrates (Pergamon Press, Oxford, London, New York, Paris, 1964), p. 172
  35. A.K. Zvezdin, S.V. Koptsik, G.S. Krinchik, R.Z. Levitin, V.A. Lyskova, A.I. Popov. JETP Lett., 37 (7), (1983)
  36. N.S. Sokolov, V.V. Fedorov, A.M. Korovin, S.M. Suturin, D.A. Baranov, S.V. Gastev, B.B. Krichevtsov, K.Yu. Maksimova, A.I. Grunin, V.E. Bursian, L.V. Lutsev, M. Tabuchi. J. Appl. Phys., 119, 023903 (2016). DOI: 10.1063/1.4939678
  37. B.B. Krichevtsov, A.M. Korovin, S.M. Suturin, A.V. Telegin, I.D. Lobov, N.S. Sokolov. Thin Solid Films, 756, 139346 (2022). DOI: 10.1016/j.tsf.2022.139346
  38. B.B. Krichevtsov, S.V. Gastev, S.M. Suturin, V.V. Fedorov, A.M. Korovin, A.G. Bursian, M.P. Banshchikova, M. Volkova, V.E. Tabuchi, N.S. Sokolov. Science and Technology of Advanced Materials, 18 (1), 351 (2017). DOI: 10.1080/14686996.2017.1316422
  39. T. Yoshimoto, T. Goto, K. Shimada, B. Iwamoto, Y. Nakamura, H. Uchida, C.A. Ross, M. Inoue. Adv. Electron. Mater., 4 (7), 1800106 (2018). DOI: 10.1002/aelm.201800106
  40. F.F. Sizov, Yu.I. Ukhanov. Magneto-optical Faraday and Voigt effects as applied to semiconductors (Naukova Dumka, Kiev, 1979) [in Russian]
  41. N.F. Borrelli. J. Chem. Phys., 41 (11), 3289 (1964). DOI: 10.1063/1.1725727
  42. M. Sabbaghi, G.W. Hanson, M. Weinert, F. Shi, C. Cen. J. Appl. Phys., 127, 025104 (2020). DOI: 10.1063/1.5131366
  43. W. Wang. J. Appl. Phys., 102, 063905 (2007). DOI: 10.1063/1.2781525
  44. V.V. Randoshkin, N.V. Vasil'eva, V.G. Plotnichenko, Yu.N. Pyrkov, S.V. Lavrishchev, M.A. Ivanov, A.A. Kiryukhin, A.M. Saletskii, N.N. Sysoev. Phys. Solid State, 46, 1030 (2004). DOI: 10.1134/1.1767239
  45. W. Wettling, B. Andlauer, P. Koidl, J. Schneider, W. Tolksdor. Phys. Stat. Solidi B, 59, 63 (1973). DOI: 10.1002/pssb.2220590105
  46. G.B. Scott, D.E. Lacklison, H.I. Ralph, J.L. Page. Phys. Rev. B, 12 (7), 2562 (1975). DOI: 10.1103/PhysRevB.12.2562
  47. B. Andlauer, J. Schneider, W. Wettling. Appl. Phys., 10, 189 (1976). DOI: 10.1007/BF00897217
  48. S. Sumi, H. Awano, M. Hayashi. Sci. Rep., 8 (1), 776 (2018). DOI: 10.1038/s41598-017-18794-w
  49. S. Visnovsky, V. Prosser, R. Krishnan, V. Parizek, K. Nitsch, L. Svobodova. IEEE Trans. Magn., 17 (6), 3205 (1981). DOI: 10.1109/TMAG.1981.1061610
  50. S. Visnovsky, R. Krishnan, V. Prosser. J. Appl. Phys., 49, 2212 (1978). DOI: 10.1063/1.324734
  51. W.K. Li, G.Y. Guo. Phys. Rev. B, 103 (1), 014439 (2021). DOI: 10.1103/PhysRevB.103.014439
  52. Yu.P. Sukhorukov, A.V. Telegin, A.B. Granovskii, E.A. Gan'shina, S.V. Naumov, N.V. Kostromitina, L.V. Elokhina, J. Gonzalez. JETP, 111 (3), 353 (2010). DOI: 10.1134/S1063776110090037
  53. Yu. Sukhorukov, A. Telegin, N. Bebenin, V. Bessonov, S. Naumov, D. Shishkin, A. Nosov. Magnetochemistry, 8, 135 (2022). DOI: 10.3390/magnetochemistry8100135
  54. O.A. Petrenko, D. McK Paul, C. Ritter, T. Zeiske, M. Yethiraj. Physica B, 266, 41 (1999). DOI: 10.1088/1742-6596/145/1/012026
  55. B.B. Krichevtsov, V.E. Bursian, S.V. Gastev, A.M. Korovin, L.V. Lutsev, S.M. Suturin, K.V. Mashkov, M.P. Volkov, N.S. Sokolov. arXiv:1901.10800v1 [cond-mat.mes-hall]. DOI: 10.48550/arXiv.1901.10800

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme