И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИТНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук
.
Красноярск - 2006
Работа выполнена в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Писарев Роман Васильевич (Физико-технический институт РАН, г. С.-Петербург) доктор физико-математических наук, профессор Петраковский Герман Антонович (Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, г. Красноярск) доктор физико-математических наук, профессор Слабко Виталий Васильевич (Политехнический университет, г. Красноярск)
Ведущая организация: Московский Государственный Университет (г. Москва)
Защита состоится «_» 2006 г. В «» часов в конференц-зале главного корпуса ИФ СО РАН на заседании совета Д 003.055.02 по защите диссертаций в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН по адресу 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 38.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФ СО РАН
Автореферат разослан «_»_2006 г.
Учёный секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук Аплеснин С.С.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность и цели работы.
Работа посвящена изучению в основном двух достаточно самостоятельных, но взаимосвязанных проблем: спектроскопические свойства внутриконфигурационных переходов и их магнитооптическая активность. Основное практическое применение переходов внутри 3d и 4f оболочек атома (d-d и f-f переходы, соответственно) связано с лазерной техникой. Достаточно вспомнить, что первый твёрдотельный лазер был создан на d-d переходах в ионах Cr3+ в рубине. Затем центр тяжести в создании твёрдотельных лазеров и усилителей света переместился на соединения 4f элементов. Однако в последнее время возродился интерес к исследованию вибронных лазерных систем, включающих ионы 3d переходных металлов. Это связано с возможностью построения лазеров, перестраиваемых по частоте в широких пределах. Развивается поиск веществ с эффективным переносом энергии возбуждения как между f-ионами, так и между d и f ионами. Интенсивные исследования ведутся по созданию новых типов лазерных материалов, таких, например, как керамика и стеклокерамика.
Со времени открытия Фарадеем магнитооптического эффекта, названного впоследствии его именем, магнитооптика стала интересным полем исследований, важных как с точки зрения фундаментальной науки, так и с точки зрения практических приложений. На практике магнитооптические эффекты используются, в основном, в запоминающих устройствах, в невзаимных устройствах и в интегральных магнитооптических волноводах. Бурный прогресс в конструировании сканирующих микроскопов стимулировал развитие магнитооптики ближнего поля и магнитооптической сканирующей микроскопии.
Магнитооптика является также эффективным инструментом для исследования других явлений. Магнитооптические эффекты давно и широко используются для изучения доменной и магнитной структуры и фазовых переходов в магнитоупорядоченных веществах. В последнее время для тех же целей стали применяться нелинейные магнитооптические эффекты. В ряде случаев результаты, получаемые с помощью нелинейной магнитооптики недостижимы другими методиками. Магнитооптика всё более широко применяется и для исследования поведения сверхпроводников. Появилось много работ по магнитному круговому и линейному дихроизму в спектральной области синхротронного излучения. Эти измерения предоставляют избирательный к химическим элементам и к симметрии метод исследования магнитных характеристик и электронной и кристаллической структуры ферромагнетиков.
Приведенный краткий обзор практических приложений внутриконфигурационных (запрещенных) переходов и магнитооптических явлений с очевидностью свидетельствует об актуальности фундаментальных исследований, проводимых в этих областях. Следует прежде всего упомянуть последние монографии и обзоры, посвященные магнитооптическим явлениям [1-4]. Продолжают исследоваться смешанные магнитооптические эффекты, когда магнитное поле или магнитный порядок являются только одним из возмущений. В соединениях CeX (X= As, Sb, Bi, S, Se, Te), обнаружен гигантский магнитооптический эффект Керра при низких температурах (TN обе модели дают const(T)0. Таким образом, две обсуждаемые модели существенно расходятся в своих предсказаниях. Выбор между ними помогает сделать эксперимент. В частности, экситон-магнонные линии приблизительно следуют модели дальнего порядка (рис. 16), но в том только смысле, что их интенсивность убывает с температурой в магнитоупорядоченной области, но она не следует теоретической кривой и не равна const(T)0 при T>TN (см. рис. 16 и 4).
[ 
«