Efecto Kerr magnetoóptico

Cuando el vector de magnetización es perpendicular a la superficie de reflexión y paralelo al plano de incidencia, el efecto se denomina efecto Kerr polar . Para simplificar el análisis, y debido a que las otras dos configuraciones presentan una rotación de Kerr nula en incidencia normal, se suele emplear una incidencia casi normal al realizar experimentos en geometría polar.

En el efecto longitudinal, el vector de magnetización es paralelo tanto a la superficie de reflexión como al plano de incidencia. La configuración longitudinal implica luz reflejada en un ángulo desde la superficie de reflexión y no perpendicular a ella, como se usa para el MOKE polar. De la misma manera, la luz polarizada linealmente que incide sobre la superficie se polariza elípticamente, con un cambio en la polarización directamente proporcional al componente de magnetización que es paralelo a la superficie de reflexión y paralelo al plano de incidencia. Esta luz polarizada elípticamente, en primera aproximación, tiene dos campos magnéticos perpendiculares.${\displaystyle E}$vectores, es decir, el coeficiente de amplitud de reflexión de Fresnel estándar${\displaystyle r}$y el coeficiente de Kerr${\displaystyle k}$El coeficiente de Kerr suele ser mucho menor que el coeficiente de reflexión.

Cuando la magnetización es perpendicular al plano de incidencia y paralela a la superficie, se dice que está en la configuración transversal . En este caso, la luz incidente tampoco es normal a la superficie de reflexión, sino que en lugar de medir la polaridad de la luz después de la reflexión, se mide la reflectividad.${\displaystyle r}$se mide. Este cambio en la reflectividad es proporcional al componente de magnetización que es perpendicular al plano de incidencia y paralelo a la superficie, como se indicó anteriormente. Si el componente de magnetización apunta a la derecha del plano de incidencia, visto desde la fuente, entonces el vector de Kerr se suma al vector de amplitud de Fresnel y la intensidad de la luz reflejada es${\displaystyle |r+k|^{2}}$Por otro lado, si el componente de magnetización apunta a la izquierda del plano incidente visto desde la fuente, el vector de Kerr se resta de la amplitud de Fresnel y la intensidad reflejada viene dada por${\displaystyle |rk|^{2}}$.

Además del efecto Kerr polar , longitudinal y transversal , que dependen linealmente de los componentes de magnetización respectivos, también existen efectos cuadráticos de orden superior, ^{[ 2 ]} en los que el ángulo de Kerr depende de términos de producto que involucran los componentes de magnetización polar , longitudinal y transversal . Estos efectos se denominan efecto Voigt o efecto Kerr cuadrático. El efecto Kerr magnetoóptico cuadrático (QMOKE) se encuentra fuertemente en aleaciones de Heusler como _Co₂FeSi y Co₂MnGe _[ ^{3 ] [ 4 ] .}

Un microscopio Kerr se basa en el efecto MOKE para visualizar las diferencias de magnetización en la superficie de un material magnético. En un microscopio Kerr, la luz incidente pasa primero por un filtro polarizador , luego se refleja en la muestra y pasa por un filtro polarizador analizador , antes de atravesar un microscopio óptico convencional. Dado que las diferentes geometrías del efecto MOKE requieren luz polarizada distinta, el polarizador debe permitir cambiar la polarización de la luz incidente (circular, lineal y elíptica). Cuando la luz polarizada se refleja en la muestra, puede producirse un cambio en cualquiera de los siguientes parámetros: rotación de Kerr, elipticidad de Kerr o amplitud de polarización. El analizador convierte estos cambios de polarización en cambios en la intensidad de la luz, que son visibles. A menudo se utiliza un sistema informático para crear una imagen del campo magnético en la superficie a partir de estos cambios de polarización.

Las unidades magnetoópticas (MO) se introdujeron en 1985. Los discos MO se graban mediante un láser y un electroimán . El láser calienta el disco por encima de su temperatura de Curie, momento en el que el electroimán orienta el bit como un 1 o un 0. Para la lectura, el láser funciona a menor intensidad y emite luz polarizada. La luz reflejada se analiza, mostrando una diferencia notable entre un 0 y un 1.