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Dispositif d’effet Kerr sous ultravide (SMOKE : Surface Magneto-Optic Kerr Effect)
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Figure 1: Transformation par effet Kerr d’une onde incidence polarisée. linéairement en onde elliptique après réflexion sur un milieu aimanté

L'effet KERR magnéto-optique résulte de l'interaction entre une onde électromagnétique polarisée linéairement et un milieu aimanté. L'onde réfléchie est alors polarisée elliptiquement (figure 1).

 

Figure 2: Exemple de cycle d’hystérésis obtenu sur 8 MC Co/Cu (115).

On définit deux angles permettant de caractériser la polarisation elliptique de la lumière : la rotation Kerr (θK) et 'l’ellipticité Kerr (εK). On peut montrer que ces deux grandeurs dans le cas de films minces magnétiques sont proportionnelles à la fois à l'aimantation et à l'épaisseur du film. Une expérience consiste à mesurer la rotation ou l'ellipticité en fonction de l'intensité d'un champ extérieur appliqué dans une direction définie qui donne un cycle d'hystérésis (figure 2).

 

Figure 3: Géométries possibles pour l'effet Kerr.

 

 

Dans notre expérience, nous pouvons effectuer les expériences dans deux géométries différentes: longitudinale et polaire (figure3).

 

Figure 4: Ultravide SMOKE à SPEC/LNO

Le dispositif expérimental (figure 4) comporte une enceinte ultravide (pression de base  2*10-10mbar) dans laquelle se trouve l'aimant. Le champ maximal pouvant être appliqué est de 1500 Oe pour un courant de 10 A dans la bobine. La source lumineuse est une diode laser de longueur d’onde 670 nm et de puissance 3 mW. Le faisceau se réfléchit à 45° sur la surface de l'échantillon et une photodiode permet la détection du signal. L'échantillon peut tourner autour d'un axe vertical afin de passer d'une configuration polaire à une configuration longitudinale. Il peut de plus tourner autour d'un axe azimutal. L'enceinte est connectée à "l'ensemble MBE" et ce dispositif permet d'étudier in situ les propriétés magnétiques des couches magnétique d’oxydes préparés dans le dispositif de croissance MBE.

 

Contact: Hélène MAGNAN

 

Maj : 23/09/2015 (302)

 

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