Effetto Kerr magneto-ottico (MOKE) Laurea Magistrale in Fisica Corso di Laboratorio di Fisica - a.a. 2012/13 Proposta di esperienza di laboratorio Effetto Kerr magneto-ottico (MOKE) Proponente: Prof. Corrado de Lisio

Effetto Kerr magneto-ottico Descrizione dell’esperimento Sommario Effetto Kerr magneto-ottico Descrizione dell’esperimento Conoscenze ed impegno richiesto

Effetto Kerr magneto-ottico (ad esempio, longitudinale) Si consideri un campione non magnetizzato Consideriamo un’onda polarizzata linearmente incidente su di esso In tal caso, se la polarizzazione è ortogonale al piano di incidenza (pol. “s”), dopo la riflessione l’onda mantiene lo stesso stato di polarizzazione

M Effetto Kerr magneto-ottico (ad esempio, longitudinale) Su un campione viene indotta una magnetizzazione M M è // alla superficie del campione ed al piano di incidenza Un’onda polarizzata linearmente, dopo la riflessione si trasforma in un’onda polarizzata ellitticamente e con l’asse maggiore ruotato rispetto alla polarizzazione iniziale M

Effetto Kerr magneto-ottico (ad esempio, longitudinale) In generale, sia la rotazione, K , che l’ellitticità, K , indotte sull’onda riflessa sono  M Misurando K o K al variare di M si possono ricostruire i cicli di isteresi del materiale e determinarne le proprietà magnetiche locali K e K sono molto piccoli (10-3  10-4 rad) Necessarie tecniche di modulazione Modulatore foto-elastico Analizzatore di polarizzazione + rivelatore Amplificatore lock-in

Campioni da caratterizzare (film) Ferro (con uno strato protettivo di CaF2) Materiale “soft”: si magnetizza con campi esterni molto piccoli (3 mT) Isotropo LSMO Anisotropo: asse “easy” ed asse “hard” Fe/BaFeCoAs Diversi spessori di (BaFeCoAs) Effetto del Fe sulle proprietà magnetiche di (BaFeCoAs)

Apparato sperimentale I

Apparato sperimentale II

Analisi dati

Analisi dati

Strumentazione e tecniche impiegate Laser He-Ne, CW, potenza: 10 mW,  = 633 nm; Componenti ottici (polarizzatori, lamine, …) Bobine di Helmoltz + alimentatori Modulatore foto-elastico (PEM) Rivelatore: fotodiodo (ponte a diodi) Amplificatore lock-in Oscilloscopio digitale Strumentazione per acquisizione dati e controllo da computer (LabView) Elaborazione dei dati (Microcal Origin)

Conoscenze richieste Ottica Geometrica e ondulatoria (opto-elettronica) Strumentazione elettronica (Interfacciamento) Oscilloscopio digitale Rivelatori di radiazione (PD) (Amplificatore lock-in) Statistica Informatica/calcolo LabView Microcal Origin

Impegno richiesto Circa 40 h: 4 h: introduzione alle problematiche 2 h: guida alle norme di sicurezza 4 h: familiarizzazione con la strumentazione e le tecniche di misura 20 h: realizzazione delle misure 10 h: analisi dei dati