Исследование линейных магнитооптических эффектов в ферромагнетиках в отражённом свете.

Измерительная установка основана на принципе регистрации интенсивности света, отраженного от ферромагнетика при его перемагничивании. Поскольку отражательные магнитооптические эффекты относительно малы (5 = 10~2 и меньше), то измерение этих эффектов обычно проводят модуляционным методом. Для нечетных по намагниченности эффектов чаще всего модулируется, т.е. периодически меняется, знак намагниченности образца. С той же частотой происходит изменение интенсивности отраженного света, которое регистрируется с помощью селективной измерительной системы. Модуляционный метод позволяет поднять чувствительность измерений на несколько порядков по сравнению со статическим методом.

Блок-схема установки приведена на рис. 4.6.3.8. Источником света (ИС) служит лампа накаливания, питаемая от стабилизированного источника (аккумулятора). Свет от источника проходит через линзу Л₁ и поляризатор П₁. С помощью линзы свет фокусируется на поверхность ферромагнитного образца (О), закрепленного в зазоре электромагнита (ЭМ). В качестве образца используется пленка из ферромагнитного металла - пермаллоя (пермаллой -магнитомягкий сплав железа и никеля). Отраженный от образца свет проходит через второй поляризатор П₂ и далее с помощью линзы Л₂ фокусируется на фотоприемник ФП. В качестве фотоприемника используется германиевый фотодиод. Поляризатор П₂ используется только для измерения поворота плоскости поляризации света в случае меридионального и полярного эффектов Керра. При измерении ЭЭК, МИЭ и ПИЭ анализатор не используется. Ферромагнитный образец перемагничивается с частотой около 80 Гц переменным магнитным полем, создаваемым с помощью электромагнита (ЭМ). Питание электромагнита осуществляется от усилителя мощности (УМ). На усилитель мощности поступает сигнал с генератора звуковой частоты (ГЗ). Амперметром (А) регистрируется ток, проходящий через электромагнит. Переменный сигнал, возбуждаемый светом в фотоприемнике, регистрируется селективным усилителем (СУ) и фазовым детектором (ФД). Опорный сигнал на фазовый детектор подается с генератора.

Рис. 4.6.3.8. Блок-схема магнитооптической установки. ИС - источник света, ИП - источник питания, Л₁, Л₂ - линзы, П₁ - поляризатор, П₂ -анализатор, ЭМ - электромагнит, О - образец, А - амперметр, ЗГ -генератор звуковых сигналов, УМ - усилитель мощности, ФП -фотоприемник, МВ - милливольтметр постоянного напряжения, СУ -селективный усилитель, ФД - фазовый детектор.

Принцип работы установки заключается в следующем. Для измерения тангенциальной (лежащей в плоскости пленки) составляющей намагниченности используются ЭЭК, МЭК и МИЭ. Переход от экваториального намагничивания образца к меридиональному осуществляется поворотом электромагнита с образцом на 90 градусов. Кроме того, при экваториальном и меридиональном намагничивании система может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр образца таким образом, чтобы изменялся угол падения света на образец. Первоначально электромагнит располагают так, чтобы нулевая линия, нанесенная на шкалу, совпадала с направлением луча света. Отраженный от образца свет должен быть при этом параллелен падающему лучу. Если это условие выполняется, то по шкале можно производить отсчет угла падения света на образец. В случае ЭЭК и МИЭ намагничивание образца приводит к изменению интенсивности отраженного света. Так как образец перемагничивается переменным магнитным полем на звуковой частоте, то изменение интенсивности отраженного света, обусловленное магнитооптическими эффектами, происходит на той же частоте. Измерение переменной составляющей интенсивности отраженного света производится узкополосной

регистрирующей системой, состоящей из селективного усилителя и фазового детектора, постоянной составляющей - микровольтметром МВ.