Новости науки 31.08.01. Магнитооптический эффект Фогта для рентгеновских лучей.

В последние годы благодаря появлению мощных источников синхротронного излучения, дающих возможность получать поляризованное рентгеновское излучение, для исследования магнетизма активно используется магнито-рентгеновская спектроскопия. Давно известные магнитооптические эффекты "переживают второе рождение" в рентгеновском диапазоне, в частности, в статье группы немецких ученых сообщается о наблюдении эффекта Фогта для мягких рентгеновских лучей.

Магнитооптический эффект Фогта состоит в том, что линейно поляризованное электромагнитное излучение при прохождении через кристалл, помещенный в магнитное поле, в направлении, перпендикулярном магнитному полю, становится эллиптически поляризованным. Эффект связан с оптической анизотропией вещества в магнитном поле: показатели преломления для волн, поляризованных параллельно и перпендикулярно магнитному полю, различаются; за счет этого при прохождении слоя вещества для волн с разной поляризацией приобретается разность фаз и выходящее излучение имеет эллиптическую поляризацию. Особенностью эффекта является то, что он квадратичен по магнитному полю.

Рис.1. Схема эксперимента. При стандартной геометрия наблюдения эффекта Фогта угол a между плоскостью поляризации и направлением магнитного поля равен 45^o. При прохождении кобальтовой пленки происходит поворот плоскости поляризации на угол q_v (для пленки толщиной 1 микрон угол составил бы 7.5^o).

Немецкие исследователи показали [1], что при прохождении рентгеновских лучей через тонкую пленку из аморфного кобальта наблюдается эффект Фогта (схема эксперимента показана на рисунке 1). Для эффекта Фогта были впервые проведены теоретические расчеты из первых принципов, которые дали отличное согласие с экспериментом. Неожиданным результатом вычислений явилось то, что рентгеновский эффект Фогта определяется в основном спиновым расщеплением глубоких электронных уровней (спиновое расщепление 2p_3/2 состояний Co составляет всего 0.79 эВ) и исчезает в отсутствии расщепления.

Зависимость эффекта Фогта от спиновой поляризации предоставляет в распоряжение ученых новый мощный инструмент исследования спинового расщепления глубоких уровней. Также то, что эффект Фогта квадратичен по магнитному полю и позволяет проводить поляризационные измерения, дает возможность применять его для изучения антиферромагнитых материалов; в частности, можно ожидать, что эффект будет использован для визуализации антиферромагнитных доменов.

1. H.-Ch. Mertins, P. M. Oppeneer, J. Kunes et al. Phys.Rev.Lett. v.87, 030401 (2001).

перейти к началу страницы