nanometer厚度磁性薄膜中异常的信号变化型法拉第效应
光学
2025-11-26 v1
摘要
人们普遍认为，磁性材料体积中的磁光学法拉第效应会出现，其信号完全由非对角介电常数分量的符号决定。然而，本文揭示了薄膜界面处对法拉第效应的额外贡献。当薄膜厚度为几十纳米时，这一贡献变得尤为显著。结果在薄膜的吸收带中，实验观察到并数值确认了法拉第效应的一个新特征：在固定波长下，法拉第旋转的符号取决于薄膜厚度，从而与薄膜磁化方向和磁化状态的符号存在歧义关联。我们构建了一种考虑体积贡献与界面贡献相互作用的解析模型，能够很好地拟合实验数据。此外，还演示了一种仅由界面产生而不包含任何体积贡献的法拉第旋转现象。该异常法拉第旋转行为的潜在应用包括硬件数据加密及其他在纳米尺度上实现极化控制的器件。
引用
@article{arxiv.2511.20373,
title = {Unusual sign-changing Faraday effect in nanometer-thick magnetic films},
author = {A. V. Belkova and D. O. Ignatyeva and A. N. Kalish and P. M. Vetoshko and A. L. Kudryashov and V. I. Belotelov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.20373},
year = {2025}
}