Low Temperature Physics: 38, 863 (2012); https://doi.org/10.1063/1.4752105 (7 pages)
Физика Низких Температур: Том 38, Выпуск 9 (Сентябрь 2012), c. 1088-1096    ( к оглавлению , назад )

Магнитооптическое исследование гольмиевого феррита-граната Ho3Fe5O12

А.М. Калашникова1, В.В. Павлов1, A.V. Kimel2, A. Kirilyuk2, Th. Rasing2, Р.В. Писарев1

1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург, 194021, Россия
E-mail: kalashnikova@mail.ioffe.ru

2Radboud University Nijmegen, Institute for Molecules and Materials, Nijmegen 6525AJ, The Netherlands

Статья поступила в редакцию 10 мая 2012 г.

Аннотация

Объемный гольмиевый феррит-гранат Ho3Fe5O12 является кубическим ферримагнетиком с температурой Кюри TC = 567 К и точкой компенсации намагниченности Tcomp в области 130–140 К. В работе представлены результаты магнитооптического исследования эпитаксиальной пленки гольмиевого феррита-граната Ho3Fe5O12 толщиной ~10 мкм, выращенной на подложке типа (111) гадолиний-галлиевого граната Gd3Ga5O12. Особенностью данной структуры является близость параметров объемного материала, из которого выращена пленка, и подложки. Изучены температурные и полевые зависимости эффекта Фарадея, а также температурная зависимость доменной структуры в нулевом поле. Установлено, что точка компенсации для данной структуры составляет 127 К. Показано, что температурная зависимость характерного размера доменной структуры имеет расходимость в этой точке. На основании полученных результатов установлено, что магнитная анизотропия этого материала определяется одноосным и кубическим вкладами, причем каждый из них характеризуется различной температурной зависимостью. Сложная форма петель гистерезиса и резкая перестройка доменной структуры при изменении температуры указывают на наличие переходов из коллинеарной в неколлинеарную фазу. Была также исследована генерация второй оптической гармоники под действием лазерных импульсов длительностью 100 фс и центральной энергией фотона E = 1,55 эВ. Электродипольный вклад в генерацию второй гармоники, как кристаллографический, так и магнитный, был надежно зарегистрирован, несмотря на малое рассогласование параметров пленки феррита-граната и подложки.

PACS: 75.50.Gg Ферримагнетики;
PACS: 78.20.–e Оптические свойства массивных материалов и тонких пленок;
PACS: 42.65.Ky Частотные преобразования, генерация гармоник, включая гармоники более высокого порядка.

Ключевые слова: гольмиевый феррит-гранат, ферримагнетики, эпитаксиальные пленки, магнитооптическое исследование.