Romuald WADAS INSTYTUT TECHNOLOGII ul. Wólczyńska MATERIAŁÓW 133, 01-919 ELEKTRONICZNYCH Warszawa Interpretacja zjawisk magnetooptycznych 1. WSTfP Zjawiskami magnetooptycznymi optyczne zachodzęce tych zaliczane poddanych sę z j a w i s k a działaniu Kryształy będę one w y k o r z y s t a n e W fal w ośrodkach sę w o p t y c e podwajacze nym. Polega latach odkryto zjayiisk dielektrycznych jako izolatory, fazy. Przewiduje podczerwieni, cyrku- się, rotatory częstotliwości, nowe zjawisko o n a na i n d u k o w a n i u tryczne, a momentu momentu elektrycznego że fazy, generatory nazwane mo- i wzmac- pole zostały w antyferromagnetykach, rych w y s t ę p u j e do z a s t o s o w a ń m a g n e t o e l e k t ry c z n e s o w a n y m i dot ęd k r y s z t a ł a m i urządzeniach Stosunkowo optyczne, wykorzystujące fonony późne wykorzystanie było p r a w d o p o d o b n i e elek- skierowane sę antyrówno- będij k o n k u r e n c y j n e np.(niobian przełączniki, te złoconych s i ę , że k r y s z t a ł y , w diamagnetycznymt jak modulatory zomagnetyczne pole technicznych. tj, w k r y s z t a ł a c h się w z a j e m n i e . O c z e k u j e zjawisko przez magnetyczne. Momenty z dwu p o d s i e c i , w których momenty magnetyczne i kompensuję magnetoelektrycz- magnetycznego przez sę n i e w i e l k i e , a l e w p e ł n i w y s t a r c z a j ę c e legle zjawiska do spinowych. ostatnich Odkryte Niekiedy magnetycznego. i przesuwniki jako detektory dulatory częstotliwości, niacze pola stosowane amplitudy nazywać wszystkie magnetycznych. obserwowane zewnętrznego magnetyczne latory, modulatory przyjęto w kryształach któ- ze litu) w stotakich i urządzenie pie- optyczne. kryształów p r z y c z y n ę , że z j a w i s k a magnetycznych w magnetooptyczne technice pozostawały niewyjaśnione, Jeśli światło elektryczna p a d a na s u b s t a n c j ę fali elektromagnetycznej nymi substancji. Momenty elektryczne indukowane właśnie składowę Składowa przez magnetyczna dielektryczna, oddziaływuje albo w niej elektryczny fali e l e k t r o m a g n e t y c z n e j http://rcin.org.pl to t y l k o składowa z momentami elektrycz- istniej?, albo fali s. elektromagnetycznej. nie o d d z i a ł y w u j e z ośrod29 kiera, p o n i e w a ż bliska jest podatność z e r u . Tak nych. Tymczasem tałów obserwuje na zjawiska parametry nościami ośrodkach, Parametry optyczne stałe wymiany magnetycznymi i mognetostrykcji. zwięzku nie były Domyślano się i przez magnetoniektó- elektrycznym ilościowo krysz- określane jego momentem określone magnetycz- magnetycznych anizotropia między momentem kryształu, a ściślej te b y ł y n i e p e ł n e , optycznych również sę w r ę c z takie jak: m a g n e t y z a c j a , rych przyczyn wzajemnego Domysły na c z ę s t o t l i w o ś c i a c h się s i l n y w p ł y w w ł a s n o ś c i optyczne. magnetyczne, krystaliczna, magnetyczna j e s t we w s z y s t k i c h a włas- magnetycznym. pozostały hipotezami. jest Tymczasem w krysztale magnetycznej Związek możliwe wykazanie, lub i n d u k o w a n y światła ten o b s e r w u j e magnetykach, słabych ferrytach. Okazało być opisany jest się elektryczn? ścisłe zwiazany z momentem i m i e r z y vje w s p o m n i a n y c h ferromagnetykach, należę spinowego Wyrazy momentu stosunkowo uwzględnienia stosowanych niemożliwy jest dotęd do opisu relatywistycznych, Być m o ż e , które fali elektromagnetycznej z momentem Oednym "kanałami". pola elektrycznego swego z momentem Moment magnetyczny tycznego funkcję atomu p® = talnym, ^ ^ ilościowy Hamiltona, za pomoc? te nie z o s t a ł y równa- Dlatego formuł dotęd również składowej nie- magnetycznym, opisane. elektrycznej następuje z n i c h sg b e z p o ś r e d n i e dwoma oddziaływania Oddziaływania te n i e maję nierelatywistycznych. składa się z e "spinowego" moment momentu magne- orbitalny jest elektrycznego pI- gdzie elektrycznym ich magnetycznych. i o r b i t a l n e g o jJ . O t ó ż m a g n e t y c z n y momentu z tym w nierelatywistycznych magnetycznym. odpowiednika w formułach Nie odpowiadają- fenomenologiczne. pola elektrycznego, niezależnymi może [l-s]. relatywistycznych. w operatorze kryształów nie b y ł y b y i wielu który z momentem magnetooptycznych również dlatego zjawiska Oddziaływanie i-pinu, lub i w związku odpowiedników opis zjawisk granatach tylko z teorii dalszych wyrazów te nie m a j ę s w o i c h antyferro- równania Diraca magnetycznego słabych elektro- magnetycznym. relatywistyczny, istnienie magnetycznego, wynika do e f e k t ó w opis wymaga samo istniejący fali wyżej magnetycznych to e f e k t operatora Hamiltona to n i c d z i w n e g o , p o n i e w a ż Oddziaływania elektryczny składowa s i ę , że j e s t za p o m o c ? c e g o mu m o m e n t u niach jest że m o m e n t przez |e| r j e s t w ł a ś n i e magnetonem h^^B - momentem (Px % - elektrycznym, Bohra, v prędkościę elektronu (I) 1 momentem i c orbi- prędkości? światła. Powyższa nych i może formuła ma swój być odpowiednik otrzymana z funkcji Oeśli Więc pole elektryczne samym 30 indukuje magnetyczny indukuje moment w równaniach nierelatywistycz- Hamiltona. moment elektryczny, orbitalny. Oddziaływania http://rcin.org.pl to tym między magnetycznymi momentami dukować. Opisane trycznego z momentem Oesteśmy z momentem orbitalnymi z w i g z k i s? drugim i spinowymi "kanałem" pola wyde- elek- magnetycznym. p r z y z w y c z a j e n i , ze p o l e elektrycznym nym, Odwrotne jest już łatwo oddziaływań elektryczne a pole magnetyczne oddziaływania sę m i e r z o n e oddziaływuje tylko z momentem nie tylko magnetycz- tylko w z j a w i s k a c h magne- tooptycznych. Możliwe jest również podanie i magnetyczny. Całkowity moment = Dwa pierwsze wyrazy prawej a momentem tryczne, Współczynnik a jego wartość w ferrytach w i podatność Y ma nie moment dielektrycznych wyrazy wania tylko określa fj^^ j e s t nych z drganiami również efektem Ostatni wyraz wy- Ostatni przez pole elek- magnetoelektrycznej Jest to w a r t o ś ć mała przyzwyczajeni jednak występuj? poznawcze, inne ale użytkowe. następujęca: znany. W elektryczny podatności podatnościę substancjach indukowany elektrycznej. elektryczny drugi opisuje sieci, formuły zależnę oddziaływania przez Dwa pole ostatnie od namagneso- momentów magnetycz- również magnetostrykcję. Magnetostrykcja bardzo słabym wynoszęcym przez pole magnetyczne. ale nazwę Pier- nosi nazwę jakich jesteśmy ma postać on moment sg z n a n e . relatywistycznego. kryształu. Wyraz magnetyczny indukowanym pierwszy wyraz jest a (X ^^ j» n o s i wzoru spinowym. Drugi tylko znaczenie parametry elektryczny sę p o c h o d z e n i a Współczynnik (2) lub s t o p a c h m a g n e t y c z n y c h , iv o p t y c e tym p r z y p a d k u elektryczne postać: 1 0 ^ - 10 do elektryczny ilj podatności podatności techniczne momenty podatno-ici V a n V l e c k a , w a h a się vi g r a n i c a c h określa Natomiast nazwę ma powyższego magnetycznym T nosi do w a r t o ś c i skale wartości również strony momentem magnetycznej wyraz jest właśnie w porównaniu magnetyczny - iiij H j - wszy z nich jest magnetycznym razu V a n V l e c k a formuł określajęcych (3) Nie 10 określa moment elektryczny tylko więc pole elektryczne i pole magnetyczne jest - moment indukowany indukuje moment elektryczny. http://rcin.org.pl 31 2, ZJAWISKO RAMANA Zjawisko szęcych w technice typu jest efekt Ratnana w ł g c z o n o nazwę rozpraszania zjawiskami do s z e r o k i e j światła chaotyczny. Tymczasem przez substancję kach jest kierunku szonego ono Ramana jest propaguje selektywna zamieniając? częstotliwość kryształu lub innej lub w języku oznaczyć tliwość der kwantowym światła rozproszonego dobrze atomów w sieci wywołują elektromagnetycznej dźwiękową zasady pędów W fotonów i oscylacje magnetycznych tów m a g n e t y c z n y c h zwane więc ją- częstofali analogia przez tego z j a w i s k a falę zachowuje zasada ^ - ^ ^ Nieznana 2 mają specyficzne lub zachowania Ratępna. nie momentów ma wartości tę o m i n i ę t o bliskich nego, Ponieważ częstotliwość fala spinowa światła ^ formuły obserwowanych padające ferromagnetycznej opisujące przyjmując obserwowana od częstotliwości istnienie rezonansu fal http://rcin.org.pl za światło częstotli- rezonans w mog^* ferroma- spinowych ferromagnetycz- eksperymentalnie rezonansu o czę- rozpro- do i n t e r p r e t a c j i modulowała częstotliwości momenkorpus- b y ł o , że w a n t y f e r r o m a g n e t y k u przez o częstotliwościach Wysnuto drgania magnetycznych ^ + "^a' trudniejsza mające powyżej ich o d p o w i e d n i k i modulujęco przyczyna . Dziwne określane i była równą podwójnej rezonansowej typ z j a w i s k a Jedna z częstotliwości gnetykach. Trudność 32 o elektryczna ten z n i k a p o n a d t o spinowymi częstotliwości fal s p i n o w y c h . krotnie większa elektrycznych dodatkowo nowy oscylacjom rezonansowej zjawiska często- światła. Drgania na d w i e c z ę s t o t l i w o ś c i modulującą antyferromagnetycznym istnieć p r z e z u; , to składowa jest częstotliwość szonego wynosiła właśnie wości sprężys- światła odkryto w antyferromagnetykach. falami kularne - magnony. Niższą częstotliwością atomów fal Istnieje więc pełna odkryto rozproszone h i p o t e z ę , że c z ę s t o t l i w o ś ć pomocą momentów z drganiami sieci. Efekt eksperymentalnie jąder nazwę o c z ę s t o t l i w o ś c i ui ^ n e l e k t r o n i c e temperatury Curie, Zjawisko stotliwości tworzy określić. fononów, kryształach bliska modulacja tymi o d d z i a ł y w u j e wyżej. Dołączona S t w i e r d z o n o , że ś w i a t ł o nic wspólnego rozpro- w y n o s i uj ^ - lo i. ca ^ + o;, N a s t ę p u j e o c z ę s t o t l i w o ś c i cu . K w a n t o w y o p i s przedstawione noszą od to w ł a ś - ta nie ściśle fal s p r ę ż y s t y c h o częstotliwości fali nośnej Jeśli światła sg d r g a n i a takie to wypad- różnym padającego, Jest światła znana w elektronice t l i w o ś c i LU , Z m o m e n t a m i z modulacją na k i e r u n k u - fononów, Jeśli częstotliwość p r z e z ai^ a c z ę s t o t l i w o ś ć w krysztale ujemnym. to w p e w n y c h i d a j e się substancji. Drgania tego "uporządkowany" cecha efektu Ramana, Częstotliwość p a s m a , l e c z jest Przyczynę tych bardzo światło, światła s? zjawiskiem światła w y k a z u j e , że częstotliwość różna od c z ę s t o t l i w o ś c i no- światła powierzchni. Oest technicznie rozpraszane. Pomiar wykonywany nie n a j i s t o t n i e j s z a szerokiego efekt przezroczystą propagacji jest znanym na n i e r ó w n o ś c i a c h z tym nie m u s i być z j a w i s k i e m optycznych rozpraszania ujemnymi. Najpowszechniej rozpraszanie i w zwięzku klasy zjawisk światła. Zjawisko jest ferromagnetycznego dwu<xy- w o - bec tego Suma z a ł o ż o n o , że ś w i a t ł o nia zjawiska Podstawowym formuły brakiem Rzeczywiste a magnonami Efekt dyspersji, krysztale się występują magnetyczne magnetycznym każdej momentów podsieci od częstotliwości w płaszczyźnie wych momentu formuły runku momentu oscylacje składowej mentów "Widzi" z częstotliwością nansowej i sposób potrzebne też Wynikło wymiennej a ^ identyczne /"H^ Jest otrzymuje obliczenia przy współczynnikiem czym H^ do ich równoległej większ? elektrycznych oscylacji podsie- cecha wzdłuż będą mo- antyferroma- i dlatego teorii założeń. były z p o d r ę c z n i k ó w kie- pod- momentów zachodzić Jest że składo- obu od c z ę s t o t l i w o ś c i bez ż a d n y c h do większy oscylacje oscylacje to w ł a ś n i e momaję zadziwiające, różnice oscyluje rezo- względności. Formuła szkolnych. Nie- liczbowe. między częstotliwością a częstotliwością i jest momentu magnetycznego. momentu elektrycznego się momentem Natomiast wzdłuż ferromagnetyczny u) ^ , 3 e s t stała z dwukrotnie 3est t e g o , ze k r y s z t a ł kryształ rezo- wynikami w fazie o 1 8 0 ° w obu istnieją Składowa p o n a d t o , że o d l e g ł o ś ć elektrycznego z elektrycznego momentu składowe momentów się. Nie magnetycznego elektrycznego. prostopadłej się o d e j m u j ą . że antyferromagnetyka. magnetycznych są p r z e s u n i ę t e obliczeń wzięte były i związany momentu magnetycznego. ( 2 o;^ ) d w u k r o t n i e rezultaty wyjściowa rozproszenia ściśle elektrycznego, do m o m e n t ó w "nie w i d z i " tylko ferromagnetyka Otrzymane Jest równania stwierdzić, to z g o d n e mają częstotliwość z tym c a ł k o w i c i e ferromagnetyku. określające z częstotliwością 3est oscylacji momentu drgań momentu magnetycznych formuły magnetycznego drgają składowych podsieci i dodają nietrafna. do n i e g o p r o s t o p a d ł y . O s c y l a c j e e l e k t r y c z n y c h w obu podsieciach, gnetykiem. się i różne w obu p o d s i e c i a c h magnetycznego s i e c i są w fnzie nie- kwantowym. pozwalające momentów elektryczny elektrycznego i w związku się Mog- tych celów schematów prostopadłej ciach elek- standardowych równą częstotliwości natomiast fali obliczenia według oddzielnie, w płaszczyźnie magnetycznych również w wybitnie jej istnie- magnetycznymi. o n e do okazała antyferromagnetykom. są z ł o ż o n e oparcie n i ę , nie z i jest zawsze częstotliwość jest i magnetyczne oscylacje magnetycznych, Oscylacje spinowe. wyjaśnie- elektryczne antyferromagnetyka f^t w ł a ś c i w ą elektrycznego mentów się interpretacja to o t r z y m a s i ę eksperymentalnymi. Moment W do elektryczną będącymi wielkościami przez pole opisów nansową myślowej p r o c e s y są p r o s t s z e . O e ś l i w e ź m i e kryształu i przeprowadzi w fale potrzebną między składowę Ramana Jest zjawiskiem Diraca Momenty zwięzek przedstawiona wyżej zaburzenie konstrukcji r ó w n a n i a M a x w e l l a , ale okazują wystarczające. Wreszcie powyższej określajęce to być przez dwie dawała Ponadto w teorii magnetyzmu, ani poza tromagnetycznej łyby = 2. cu^ częstotliwość. na założeniach. ję Jest modulowane i c h c z ę s t o t l i w o ś c i ujf * u)^ - 2 proporcjonalna jest magnetycznym do t z w . polem uj^ - co^ o/^ rozproszenia częstotliwości molekularnym, żyroskopowym. http://rcin.org.pl 53 Wyoięgnęć można było proszenia. Mianowicie, tycznego maję moment oscylującym również wniski jeśli orbitalny ferroelektrykiem. ko na kierunku magnetyzacji magnetyzacji. sę pokrywaję się z p o d s i e c i a m i momentów niu ale roz- magne- to jest on tę m a j ę tyl- prostopadłej do antyferroelektryka dzięki i elektrycznego. interesującym przez z polem ogólnym ferromagnetyk statyczne wzajemnemu Zjawisko jest inte- również dotychczas jest Przede wszystkim w dalszych że analo- rozpraszanie istotę staje słabego Ponadto anty- się s ł a b y m ferro- ferromagnetyzmu, OPTYCZNEO będzie zjawisko dwójłomności przed innymi zjawiskami dotychczas zinterpretowane magnetycznych trycznych. Mechanizm zjawisk nych Jest z mechanizmem magnetycznych ale optycz- analizowanymi to tak ilościowo nie również w substancjach zachodzących w kryształach kach, Dlatego wnioski wyciągnięte kryształach magnedziała- od tej p r a c y , O e s t z n a m i e n n e , ż e z j a w i s k o dawno odkryte nie zostało identyczny Poddanie wyjaśnionę. rozpatrzone tylko w kryształach stwierdzenie, pola elektrycznego magnetycznych częściach możli- pole z reguły wygodniejsze magnetoelektrycznego. 3. ZJAWISKO LINIOWEO 0W6DŁ0MN05CI nej w k r y s z t a ł a c h jest tylko przez pole elektryczne. jest to z r o z u m i e ć nie technicznie nie magnetycznym. zjawiska pod wpływem Pozwala również modulującej wnioskiem Jest w y n i k i e m magnetykiem. w Podsieci antyferromagnetyka pola elektrycznego operacji Bardziej Ramana własność Natomiast w płaszczyźnie częstotliwości również kryształu gicznej kryształu (a t a k i c h j e s t w i ę k s z o ś ć ) , Antyferromagnetyki magnetycznego wnioskiem regulacji tyczne zviięzane ze z j n ¡isUiem poznawczo. Kolejnym wość nie niezaburzonego antyferroelektrykami. zwięzaniu resujące kationy zjawisk magnetycz- występujęcych z analizy procesów będą p r z e n i e s i o n e dielek- w dielektry- zachodzących do dyskusji substancji dielekt rycznych. Zjawisko celów i dwójłomności Jest w y k o r z y s t y w a n e kontrolno-pomiarowych. Bajora [4] oraz Samo zjawisko na przykładzie (szpatu pomiary Przykładem niobianu dwójłomności własności islandzkiego), oraz są p r a c e kryształu na p ł y t k ę dwa 3eden z promieni nie w y k a z u j e go o d p r o m i e n i a padającego i dlatego zwyczajnym. tomiast mania 34 Jego współczynnik promień i został nie zachowuje nazwany przez do Adamkiewicz węglanu wapnia tego k r y s z t a ł u to p o p r z e j ś c i u promienie. głównie litu. mień świetlny, cych technice jego cechy są p r z e d s t a w i a n e optycznych Jeśli w kryształ ulega załamania oznaczmy się z g o d n i e pada wąski on żadnych został cech przez http://rcin.org.pl będzie pro- rozdwojeniu nazwany ze z w y k ł y m i nadzwyczajnym. Oznaczony zwykle CaCO^ na odróżniająpromieniem n^^. D r u g i prawami dalej na- załaprzez n^, Zjawisko opisane nosi nazwę ności. 3est ono opisywane podwójnego przez załamania światła pewien współczynnik lub dwójłom- o postaci następu- jącej = ^ gdzie (M jest c z ę s t o t l i w o ś c i ? w próżni i 1 - grubością Stosunkowo równy dawno jest stałej Ponadto czajny są świetlnej więzki i wiele z a ł a m a n i a . Oś do kierunku kryształach li m a g n e t y z a c j a nijmy dlaczego jest tak topadły do momentu moment elektryczny go J e s t gacji dające musi propagacji jest ne k r y s z t a ł jest cji nachylonę nie, w której takę J e s t kierunek ływań, a więc Warunkiem prostopadłej osią Oest składowa oddzia- nadzwyczajny. elektryczna propagacji magnetyzacji wyznacza oś światła. dielektrycznych. łatwego trudnego równy jest zeru http://rcin.org.pl krysz- elektryczny, to p r o m i e ń do k i e r u n k u e l e k t r y c z n y na o s i o p t y c z n e j z od stopnia tylko kryształach) jest magne- do m a g n e t y z a c j i jest a n i z o t r o p i a sowania, która dla momentu elektrycznego wania. Moment Jest prosto- płaszczyź- padającego, moment pa- Przypomnij- Jest na k i e r u n k u światła nie- propa- polaryza- magnetyzacji. "napotyka" elektrycznej, u w a g ę , że kierunek pros- do do kierunku się w s t o p n i u z a l e ż n y m r ó w n i e ż w substancjach(nie Zwróćmy jest prostopadłym tego pola Jeś- Wyjaś- magnetycznego elektrycznego nie oddziaływuje dwójłomności kryształu w płaszczyźnie Tak jest światła. ś w i a t ł a . Drga w i ę c w tej samej z nim z a ł a m u j ą c od p o d a t n o ś c i magnetycznym. liniowo z płaszczyznę z niego zachowując własności wystąpienia magnetyzacji. fali elektromagnetycznej fali elektromagnetycznej oddziaływuje więc optycznej elektryczny prostopadła to p r o m i e ń z w y c z a j n y . Na k i e r u n k u p r o s t o p a d ł y m elektryczna Hyrói- obserwuje propagacji k ę t e m do k i e r u n k u momentu płasz- e l e k t r y c z n i e . Z a ł ó ż m y , że ś w i a t ł o jest s p o l a r y z o w a n e tyzacji nie znajdując do osi Na k i e r u n k u m o m e n t u leży magnetyzacja. Składowa i wychodzi składowa Jest z e r u , a n a k i e r u n k u propagacji elek- pola osi optycznej. Aby j e s t . P r z y p o m n i j m y , że m o m e n t pod dowolnym do k i e r u n k u tej o s i , to n i e do k i e r u n k u magnetycznego. my p o n a d t o , że pole e l e k t r y c z n e drgań prostopadła rozdwojeniu w krysztale anizotropowe nadzwyfali światła. różny od zera. w i ę c płaszczyzna światła i nadzwyczajnej. istnieć osię prostopadła równy jak elektryczna Płaszczyzna ta n o s i n a z w ę magnetycznych załamania innych k r y s z t a ł ó w , ma jednę dwójłomności występiło Promień świetlny ulegnie więc tałem tzn. s k ł a d o w a płaszczyźnie. zwyczajnej więzki i s l a n d z k i , jak prostopadła prędkości? = £?), promień zwyczajny oś. Jeśli światło propaguje wzdłuż zjawisko padłe ( n^ liniowo, drga w jednej się p o d w ó j n e g o W dielektrycznej drgań pola elektrycznego Szpat padajęcego, c jego o b l i c z o n o , że k w a d r a t w s p ó ł c z y n n i k a spolaryzowane elektrycznego nionę światła kryształu. s t w i e r d z o n o , że z a r ó w n o tromagnetycznej czyzny 1 f"o - magne- polaryzoi dla35 t e g o jest ona o s i ę magnetyzacji Jest trudnego polaryzowania. Płaszczyzna płaszczyznę trudnego magnesowania łatwego polaryzowania. Dwójłomność w krysztale w i ę c być w y z n a c z o n a W przez p o m i a r dielektrycznym podatności elektrycznej ten s p o s ó b , na p o d s t a w i e z n a j o m o ś c i trycznej prostopadła a jednocześnie fali e l e k t r o m a g n e t y c z n e j oddziaływań z momentem i do - może odwrotnie, składowej elektrycznym w elek- krysztale magnetycznym, można wyjaśnić efekt dwójłomności w kryształach diamag- netycznych. Jednocześnie krysz- tałów można określić własności dwójłomnych dielektrycznych. 4. SKRÓCENIE PŁASZCZYZNY Skręcenie w POLARYZACJI płaszczyzny polaryzacji technice przy konstrukcji bilnę pracę laserów ś w i a t ł a Jest izolatorów oraz cyrkulatorów telekomunikacyjnych wykorzystywane optycznych zapewniających stosowanych w optycznych o dwu k i e r u n k a c h . P o d o b n i e jak p o p r z e d n i e , i to z a g a d n i e n i e , nie z o s t a ł o d o t ę d w y j a ś n i o n e . S t w i e r d z o n o r y m e n t a l n i e , ż e kęt s k r ę c e n i a ryzowanej r płaszczyzny fali elektromagnetycznej e= g d z i e n^ jest w s p ó ł c z y n n i k i e m zowanej W obliczeniach tak ekspe- liniowo' s p o l a - następujęcy: (n^ - n_) załamania prawoskrętnej kołowo spolary- ś w i a t ł a , a n_ - w s p ó ł c z y n n i k i e m kołowo spolaryzowanej fali za- elektromagnetycznej. i l o ś c i o w y c h w s p ó ł c z y n n i k i z a ł a m a n i a w i ę ż ę się z p o - datnościami dielektrycznymi menty elektryczny określa wzór 1 fali elektromagnetycznej łamania lewoskrętnej polaryzacji sta- liniach za p o m o c ę równań Maxwella. Jeśli więc i magnetyczny określone przez s t a w i się d o r ó w n a ń M a x w e l l a w ó w c z a s o t r z y m u j e r ó w n . (2) i (3) mo- pod- się = rxz - ryz gdzie Jest p o d a t n o ś c i ę magnetoelektrycznę zdefiniowanę w sposób następujęcy: .pI Indeks a indeks w J w powyższej d e f i n i c j i z w i ę z a n y Jest z p o l e m i, z m o m e n t e m e l e k t r y c z n y m . A b y w i ę c r ó w n . (5) n i e z n i k a ł a , p o d a t n o ś c i ^ różnica ¿Tyz P o n i e w a ż w obu p o d a t n o ś c i a c h w y s t ę p u j e w s k a ź n i k t y c z n y m , to p o d a t n o ś c i kryształu. Różnica te nie w y r a ż a j ę 36 (n^ - n_) '^yć Anizotropia magne- magnetycznych elektrycznych zatem własności http://rcin.org.pl różne. zwięzany z polem różnicy własności ta m u s i tkwić w e w ł a s n o ś c i a c h z a n y c h ze w s k a ź n i k a m i x i y . magnetycznym zwią- elektrycz- nych kryształu światła Drugi jest w płaszczyźnie jednym warunek określa kierunek polaryzacji występi zgodny z kierunkiem jest z. Jeśli jednak obróci pytanie: dlaczego Oest takę w n o s z ę zawierać będzie nie z n i k a i Własność ona wynikiem ryzacji zgodnie lustra z kierunkiem zarówno o d b i t e g o , jak (w p r a w o ) tak nie cechę magnetyzacji skręcona teoretycznych (6) podatność strona jest w prawo, kęty skręcenia odejmyję światła dajęc w wyniku wartość ^^^ równ. skręcenia przez kryształ Jest w (s) płasz- skręcają się. Cecha płaszczyzna i lewo. Dla płaszczyzny światło obserwa- polaryzacji się w pytanie: jednym wy- dielektrycz- polaryzacji się dla obu k i e r u n k ó w zerowę. Zachodzi pola- odbiciu ta J e s t technicznych, W substancjach J e s t , W obu p r z y p a d k a c h [2]. podatność P o w i e d z m y , że i bezpośredniego, a kęty skręcenia dodaję najpierw łM^' ^ płaszczyzna kierunku magnetyzacji, korzystywana w izolatorach nych jednę magnetycznych. polaryzacji moment polaryzacji. j e s t w p r a w o . Po p r z e j ś c i u wzdłuż światła jeszcze dostarcza magnetyzacja Deśli więc temu, prawa płaszczyzny w kryształach płaszczyzna magnetyzacji. odkryta również obliczeń -M^. Dzięki skręcenie tora patrzęcego kierunku ta z o s t a ł a światła wskaźnik Jeśli n p . P y , to ł M ^ , to w m y ś l d e f i n i c j i powyższa wyjaśnia skręcana ten określa jest? Wyjaśnienia relatywistyczne. magnetyzację występi polaryzacji propaguje od tak o 9 0 ° do m o m e n t u formuły magnetyzację płaszczyzny propagacji zjawiska magnetoslektrycznego. np. p^ obrócić eksperymentalnie. Skręcenie kierunek polaryzacji. zgodny z kierunkiem s i ę o 1 8 0 ° o d +M d o - M . W ł a s n o ś ć Własność czyzny magnetyzacji. ma k i e r u n e k propagacji płaszczyzny magnetyzacji. Warunek oryginalna własność dielektryczny do k i e r u n k u skręcenia tylko w ó w c z a s , jeśli pole m a g n e t y c z n e Zachodzi bardzo prostopadłej z dwu w a r u n k ó w skręcana propagacji co j e s t tego przyczynę? Najogólniej Załóżmy z a c j i +M b i o r ę c . Jest to c e c h a w z g l ę d n o ś c i w ł a s n o ś c i Jak p o p r z e d n i o , ż e ś w i a t ł o . Moment elektryczny propaguje wzdłuż kryształu. kierunku magnety- Jest p r o s t o p a d ł y do m a g n e t y z a c j i i J e g o T T s k ł a d o w e na o s i e x i y w y n o s z ę , potNiedzmy, + p „ i -p,,. K ę t s k r ę c e n i a X y p ł a s z c z y z n y p o l a r y z a c j i określany jest n a s t ę p u j ę c o : 'i tg e ^ Px P o w i e d z m y , że z n a k Nie z m i e n i a j ę c tyzację. Moment s k ł a d o w e - p^ X minus oznacza kierunku elektryczny i - pI« y skręcenie w propagacji prawo. światła o b r a c a się w ó w c z a s odwracamy o 90 o 180 magne- i powiedzmy ma Wówczas tg e = + 'i — Y — Pv http://rcin.org.pl 37 Płaszczyzna światło jest polaryzacji skręcana jest w odbite "widzi" magnetyzację bezpośrednim powodem zmiany ryzacji. Składowa tylko z momentem obrócony od własności jest lustrzanym Takie własności ma bowiem w magnetykach momentu optyczną jednakowe. elektryczny bezpośredniego sę elektrycznego słowy, różne dla światła w świetle od- Ogólne płaszczyzny relatywistycznym w obu polaryzacji a w dielektry- jednak wnioski wyciągnięte można rozszerzyć propagacji kryształu tj. z osią a płaszczyzna światła na trudnego z po- dielektryki. powinien być zgodny polaryzowania prostopadła skła- bezpośrednim. magnetyczny. Dielektryk kierunek być a n i z o t r o p o w e oddziaływuje moment nie zmieniło. Innymi Skręcenie jest zjawiskiem podatności) nie pola- jego położenia względem wektora tylko kryształ analizy dla magnetyków mniejszej n i c się dla światła odbiciem kach - nierelatywistycznym. z osią "widzi" fali e l e k t r o m a g n e t y c z n e j k i e r u n k a c h ma w ł a s n o ś c i Przede wszystkim ta to płaszczyzny odbitego. biorąc, położenie dowej elektrycznej wyższej Składowa kryształu dla światła Dokładnie tzn. - M ^ » ale skręcania fali elektromagnetycznej elektrycznym. elektryczne odwróconą kierunku o 9 0 ° m i m o , że w k r y s z t a l e własności bitego elektryczna lewo. do tej o s i (o naj- powinna elektrycznie. 5. W N I O S K I Składowa elektryczna magnetycznym nie podstawowa własność której możliwe ny polaryzacji momentu tycznego Jest i inne. magnetycznego elektryczny od c z ę s t o t l i w o ś c i Kryształ kierunku ale Ramana mogą to taki, w którym światła Jest ona dwa kierunki wzajemnie lub prawie nie z a w i e r a z zerową ną. Składowa elektryczna kryształ promieniem załamaniu ale 38 orbitalnym regulowane z kryształem płaszczyzna nie tylko przez prostopadła Jeden i stanowi podatnością nie oś elektryczprzez d l a t e g o , że ś w i a t ł o izotropowym. Moment nie oddziaływuje b ę d ą c po p r z e j ś c i u http://rcin.org.pl do elektrycznie. elektrycznych zwyczajnym. Zwyczajnym atomów płaszczyźnie elektryczne. lub bliską zeru t a k . Jak w k r y s z t a l e w antyferroelektrykiem. fali elektromagnetycznej lub p r a w i e nie o d d z i a ł y w u j e magne- częstotliwością prostopadłe, z których momentów płaszczyzoscylacjami kryształu silnie anizotropowe zawiera polaryzowania być pole to dzięki ferromagnetycznego. momentem oscylującym i przez statyczne dwójłamowy propagacji jest Zawiera trudnego drgający z rezonansu jest ferroelektrykiem. Antyferromagnetyk rozpraszania pole magnetyczne skręcenia rezonansowej z nieznikającym krysztale magnetycznych, Samana wywołane o częstotliwości do m a g n e t y z a c j i Częstotliwości indukuje w i magnetyczny. Oest Ramana, dwójłomności, kryształ magnetyczny prostopadłej ale kryształów Rozpraszanie oraz przez moment oscylującym elektryczny dielektrycznych są z j a w i s k a dwukrotnie większą Każdy fali elektromagnetycznej tylko moment ulega elektryczny bowiem wnoszony przez anizotropię kierunek, prostopadły wania z maksymalny tego Indukowany elektryczny. dla danego kryształu o specyficznych W Moment nej elektryczna magnetycznych elektryczny czyli bowiem skręcające prostopadłą propagacji największych ta m u s i różnica będzie płaszczyzny skręcenie magnetyczne Dla fali skręcenia tyczne bezpośredniej płaszczyzny jak runkach sę jest zgodną polaryzowania to j e d n a k o dwa skrzyżowane fali dodają pola: się d a j ą c w a r t o ś ć kąta równą Tekst 1987.07.14 kąty skręcenia statyczne magnetycznych elektryczne elektryczne płaszczyzny kąty kryształ do jego odbicia w l u s t r z e . K r y s z t a ł y 1 dlatego większe kryształach elektromagnetycznej. się d l a t e g o , ż e Ich w ł a s n o ś c i warunek możliwie różnych tym izotropowych różne własności takich własności. dostarczono magnetycznego. anlzotropowa i odbitej w kryształach k i e r u n k a c h ma Jednakowe łatwego będzie większa elektryczna polaryzacji przedmiot nla mają tę i n d u k u j ą się spolaryzowa- e l e k t r y c z n y c h w dwu polaryzacji- W składowa liniowo polaryzowania również tych p o d a t n o ś c i anizotropię 1 zmienna w dwu przeciwnych do siebie być świetlny pokrywa do momentu światła. Nie różnych podatnośclach kierunkach. Czym magnetycznych trudnego oddziały- magnesowania. polaryzacji oś dla- jpoment promień polaryzowania i płaszczyznę propagacji Płaszczyzna ale mają 1 nadzwyczajnym, łatwego prostopadły Drugi polaryzo- elektryczną przez kryształ trudnego z osią jest światła do kierunku wystarczający. oś płaszczyznę fali elektromagnetycznej z kierunkiem podatnością zeru. łatwego fali elektromagnetycznej d a j e po p r z e j ś c i u magnetyzacji Kryształy oslę własnościach, zwany promieniem kryształach kierunkiem równy jest j e s t w tym k i e r u n k u m a k s y m a l n y z m o ż l i w y c h Składowa w u j ą c z tym momentem z kryształu do opisanego w y ż e j . Jest mające się dlamagnew obu kie- odejmują zeru. LITERATURA 1. n a d o s A . : P h y s i c s L e t t e r s (n), 103a, 1 9 8 4 , 389. 2. W a d a s A . i W a d a s R.: Elect ron T e c h n . , 19, 1986, No 3 / 4 . 3. W a d a s A . : P h y s . stat. sol. (n) ,74, 1 9 8 2 , 697. 4 . A d a m k i e w i c z G. i Bajor A . : Prace I T M E , 1 9 8 6 , No 18. http://rcin.org.pl 39