Laurea Magistrale in Fisica Corso di Laboratorio di Fisica - a.a. 2012/13 - PowerPoint PPT Presentation

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

  2. Sommario • Effetto Kerrmagneto-ottico • Descrizione dell’esperimento • Conoscenze ed impegno richiesto

  3. Effetto Kerrmagneto-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

  4. Effetto Kerrmagneto-ottico (ad esempio, longitudinale) • Su un campione viene • indotta una • magnetizzazioneM • 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

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

  6. 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)

  7. Apparato sperimentale I

  8. Apparato sperimentale II

  9. Analisi dati

  10. Analisi dati

  11. Strumentazione e tecniche impiegate • Laser He-Ne, CW, potenza: 10mW,  = 633nm; • 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 (MicrocalOrigin)

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

  13. 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