反鐵磁-金屬多層膜的旋光效應(yīng)和二次諧波生成.pdf

1、反鐵磁材料的共振頻率位于遠紅外波段（THz波），將反鐵磁材料用于通信技術(shù)將有很大的實用價值。將反鐵磁材料作為光子晶體的組成成分，再通過引入缺陷層，就可以控制結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)。如果將金屬膜與磁性光子晶體結(jié)合，通過對新生成的電磁波模式的研究，就能得到我們需要的光學(xué)性質(zhì)。
　　本文通過建立新的光學(xué)結(jié)構(gòu)模型（反鐵磁/金屬多層膜結(jié)構(gòu)），再從理論上推導(dǎo)出該結(jié)構(gòu)的線性和非線性光學(xué)性質(zhì)的解析表達式，進而進行數(shù)值模擬來探究金屬層對反鐵磁/金屬多層膜結(jié)

2、構(gòu)的克爾效應(yīng)以及二次諧波生成的影響。利用電磁波電場和磁場沿相鄰兩層介質(zhì)交界面處在切線方上向的連續(xù)性以及傳輸矩陣法，就可以得到電介質(zhì)/反鐵磁/金屬三明治結(jié)構(gòu)的反射率和克爾旋轉(zhuǎn)角的表達式。通過數(shù)據(jù)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)金屬層的加入使得三明治結(jié)構(gòu)在共振頻率附近的反射率和克爾效應(yīng)得到顯著增強；電介質(zhì)的選取也會影響三明治結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)。用相同方法計算并數(shù)值模擬出反鐵磁/金屬多層膜的反射譜以及克爾效應(yīng)曲線，發(fā)現(xiàn)在金屬與反鐵磁界面處形成Tamm等離激元(TP)，

3、這個局域模的克爾效應(yīng)比單層反鐵磁膜增強了315倍；在共振頻率附近，本結(jié)構(gòu)的克爾效應(yīng)也比單層反鐵磁膜增強了十多倍。研究了在靜磁場作用下反鐵磁/金屬多層膜的二次諧波生成，通過對二次諧波非線性系數(shù)、泵浦波和二次諧波的傳輸矩陣以及泵浦波在反鐵磁層中的振幅等物理量的計算，可以得到二次諧波輸出強度。發(fā)現(xiàn)在反鐵磁共振頻率附近，多層膜結(jié)構(gòu)的二次諧波輸出比單層反鐵磁膜增強了三個數(shù)量級；而且若將反鐵磁材料作為結(jié)構(gòu)的第一層，相比將電介質(zhì)材料作為結(jié)構(gòu)的第一層更