《准三维磁表面等离激元晶体的各向异性磁光效应》由会员分享，可在线阅读，更多相关《准三维磁表面等离激元晶体的各向异性磁光效应（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、准三维磁表面等离激元晶体的各向异性磁光效应作者：韩振绿导师：王振林教授南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室S t r o n ga n i s o t r o p yo fm a g n e t o - - o p t i c a le f f e c ti nq u a s i - - t h r e e - - d i m e n s i o n a lm a g n e t o p l a s m o n i cc r y s t a l sB yZ h e n l vH a nS u p e r v i s e db yP r o f Z h e n l i nW a n gS
2、 c h o o lo fP h y s i c sN a t i o n a lL a b o r a t o r yo fS o l i dS t a t eM i c r o s t r u c t u r eN a n ji n gU n i v e r s i t y删哪Y 2 3 7 2 6 7 2 壹宝盘堂巫宝：生生些逾文主文摘要萱夏用纸毕业论文题目：逛三维壁盘亟釜塞邀垂墨堡鲍釜鱼爰：丝壁当垫廛鲞堂专业2 Q Q 墨级硕士生姓名：盐拯堡指导教师( 姓名、职称) - 一王拯林教授摘要近来，磁性颗粒阵列由于其丰富的物理和在高密度存储中的潜在应用而被广泛的研究。通过控制颗粒的尺寸大小、
3、形貌或者颗粒之间的相互作用，人们已经可以能够调节磁畴的各项异性和磁畴结构。尽管磁性颗粒的性质已经被广泛深入的研究，而磁性颗粒阵列有序性带来的影响还没有被仔细研究过。本文中，我们通过胶体微球模板复制方法，制备了高度有序的六角磁性C o 半球壳阵列所组成的准三维磁表面等离激元晶体，研究了不同外磁场方向下这类晶体的磁光效应。论文通过控制胶体微球的有序程度，还分别讨论了短程有序和完全无序的C o 半球壳二维体系的磁光效应。本文的主要结论如下：1 、发展了一种结合表面张力与楔形毛细通道的微球自组织技术，制备出大面积单畴的二维胶体晶体；以二维胶体晶体为衬底，采用磁控溅射，在胶体晶体的表面形成由C o 半球
4、壳所组成的准三维磁表面等离激元晶体。利用S E M 、激光衍射光斑、光学照片等手段，表征并证明了结构的高度有序性。2 、研究了准三维磁表面等离激元晶体的磁光克尔效应，揭示了这类体系的磁光克尔效应存在着明显的各项异性，即磁光克尔回线依赖于外加磁场方向在晶体面内的取向。这一现象在其它的磁性颗粒阵列体系的研究中还没有被报道过。与之形成鲜明对比的是，在不同磁场方向下，V S M 测量结果却没有显示出任何不同。而通常认为，克尔偏转是完全来源于磁畴变化导致入射光偏振的变化。这标明，对于准三维磁表面等离激元晶体，磁矩和克尔信号并不完全一致。3 、进一步的观测表明，准三维磁表面等离激元晶体的磁光各向异性对阵列
5、的有序性有着显著的依赖性。当我们降低胶体微球的排列有序性，在单层无序胶体微球为模板生长的C o 膜中磁光克尔各向异性消失；即使存在短程有序的样品中( 光斑远大于单畴的尺寸) 也没有观测到各向异性。这表明准三维磁表面等离激元晶体的高度有序性对磁光性质的各向异性有着特别重要的影响。考虑到准三维磁表面等离激元晶体磁性材料在微球表面分布的复杂性，对这一现象的物理机制的理解还有待进一步的研究。关键字：二维胶体晶体、磁光克尔效应、各向异性T H E S I S ：S t r o n ga n i s o t r o p yo fm a g n e t o - o p t i c a le f f e c
6、ti nq u a s i - - t h r e e - d i m e n s i o n a lm a g n e t o p l a s m o n i cc r y s t a l sS P E C I A L I Z A T I O N ：O p t i c sP O S T G R A D U A T E ：Z h e n l vH a nM E N T O R ：P r o f Z h e n l i nW a n gA bs t r a c tR e c e n t l y , a r r a y so fm a g n e t i cp a r t i c l e sh a
7、 v eb e e ns t u d i e di n t e n s e l y ，o w i n gt of u n d a m e n t a lp h y s i c sa n dt h ep o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nh i g hd e n s i t yr e c o r d i n gm e d i a B yc o n t r o l l i n gt h es i z ea n dt h es h a p eo ft h ei n d i v i d u a lp a r t i c l e ，t h ei n t e
8、 r a c t i o n sa m o n gt h ep a r t i c l e s ，i ti sp o s s i b l et om a n i p u l a t et h em a g n e t i cp r o p e r t i e s ，f o ri n s t a n c e ，t u n i n gt h em a g n e t i ca n i s o t r o p ya n dm a g n e t i cd o m a i nc o n f i g u r a t i o n s W h i l et h ep r o p e r t i e so f
9、m a g n e t i cp a r t i c l e sa r es t u d i e di n t e n s e l y ，t h ei n f l u e n c eo ft h ea r r a yo r d e r i n gh a sn o ty e tb e e ne x p l o r e d I nt h i sp a p e r , w ef a b r i c a t eh i g h l y - o r d e r e dh e x a g o n a lm a g n e t i ca r r a y so fc o b a l th a l fs h e
10、l lo np o l y s t y r e n em i c r os p h e r e s ，a n ds t u d yt h em a g n e t o o p t i cs i g n a lo It h ea r r a yu n d e rd i f f e r e n ta p p l i e dm a g n e t i cf i e l dd i r e c t i o n s B yc o n t r o l l i n gt h eo r d e r i n go ft h ea r r a y , w ed i s c u s st h em a g n e t
11、 o - o p t i ce f f e c ti ns h o r t r a n g eo r d e r e da n dd i s o r d e r e ds a m p l e s T h em a i nr e s u l t so ft h i sw o r ka r ea sf o l l o w s ：1 B yc o m b i n i n gc a p i l l a r yf o r c ei n d u c e ds e l f - o r g a n i z a t i o na n dw e d g e - s h a p e dc a p i l l a r
12、 yc h a n n e l s ，w ed e v e l o p e dan o v e lm e t h o dt oo r g a n i z em o n o d i s p e r s e dc o l l o i d a ls p h e r e si n t os i n g l ed o m a i nm o n o l a y e rc o l l o i d a lc r y s t a l s B a s e do nt h ef a c i l i t yo ft w o _ d i m e n s i o n a lc o l l o i d a lc r y s
13、 t a l ，w ee a s i l yp r e p a r e dh i g h l y o r d e r e dh e x a g o n a lm a g n e o p l a s m o n i ca r r a y si nl a r g es i n g l ed o m a i nb yd e p o s i t i n gc o b a l tu s i n gm a g n e t r o ns p u t t e r i n gm e t h o d T h eh i g hq u a l i t yo ft h es a m p l e si sd e m o
14、n s t r a t e db yS E M ，l a s e rd i f f r a c t i o nb e a ma sw e l la so p t i c a lp h o t o 2 W es t u d yM a g n e t o - o p t i cK e r re f f e c t ( M O K E ) i no u rq u a s i - t h r e e d i m e n s i o n a lm e g n e t o p l a s m o n i cc r y s t a ls a m p l e s I ti sf o u n dt h a tt
15、 h i ss y s t e ms h o w ss i g n i f i c a n t l yM O K Ea n i s o t r o p y , i e ，t h ea r r a y so fh i g h o r d e r i n gs h o wd i f f e r e n tK e r rl o o p su n d e rd i f f e r e n tm a g n e t i cf i e l dd i r e c t i o n s T h i sp h e n o m e n o nh a sn o tb e e nr e p o r t e db e f
16、 o r ei ns i m i l a rs y s t e m s W h i l et h eh y s t e r e s i sl o o pf r o mt h ev i b r a t i n gs a m p l em a g n e t o m e t e r( V S M ) m e a s u r e m e n t s ，h o w e v e r ，d i dn o ts h o wa n yv a r i a t i o n su p o nc h a n g i n gt h er e l a t i v eo r i e n t a t i o nb e t w e e nt h em a g n e t i cf i e l da n dt h ea r r a y I ti sw i d e l yb e l i e v e dt h a taK e r rr o t a t i o ni st o t a l l yd e r i v e df r o mm a g n e t i z a t
