3
Календарь конференций
  • 27 – 31 мая

    Международная конференция «Фундаментальные концепции физики почв: развитие, современные приложения и перспективы», посвященная 90-летию со дня рождения профессора МГУ А.Д.Воронина

  • 17 декабря – 31 мая

    Универсиада «Ломоносов» по политологии

  • 10 – 12 июня

    International conference “Recent Advances in Theoretical Physics of Fundamental Interactions”

  • 18 – 20 июня

    Международная научная конференция «Современные проблемы вычислительной математики и математической физики»

  • 20 – 22 июня

    III Черноморская международная научно-практическая конференция Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова «Проблемы развития технологий, государства и общества в цифровую эпоху»

  • 27 июня

    Научная конференция по арабским и османским исследованиям «Ацамбовские чтения»

  • 2 – 5 июля

    ХVI Европейский психологический конгресс

  • 23 – 25 октября

    Международная научно-практическая конференция «Предвузовская подготовка иностранных граждан в РФ: история и современность»

  • 28 – 30 ноября

    VII Международная научная конференция «Текст: проблемы и перспективы. Аспекты изучения в целях преподавания русского языка как иностранного

  • 29 ноября

    Кристаллохимия в пространстве и времени: научные чтения, посвященные 70-летию кафедры кристаллографии и кристаллохимии Геологического факультета МГУ

Все конференции
Мероприятия для школьников и учителей
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ
Гранты Президента РФ
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Единая поисковая система по зарубежным базам данных
Программы дополни-
тельного образования
«Университет без границ»

Последователи Фарадея и Керра

При участии исследователей из МГУ создан наноструктурированный материал, в котором наблюдается новый магнитооптический эффект.

Управление светом посредством магнитного поля — это один из наиболее многообещающих методов модуляции интенсивности и поляризации света на субнаносекундных временных масштабах. Использование наноструктурированных материалов позволяет получить значительное усиление различных магнитооптических эффектов.

В международном коллективе ученых, куда входили исследователи из МГУ, создан наноструктурированный материал с новым магнитооптическим эффектом; в нем также усиливаются уже известные эффекты; модуляция интенсивности света увеличивается на 24%. Это открывает уникальные возможности управления светом на частотах более 1 ГГц в современных устройствах интегральной оптики. Результаты исследований опубликованы в престижном международном журнале Nature Communications (doi:10.1038/ncomms3128, doi:10.1038/ncomms2609).

«Нам удалось продемонстрировать уникальные свойства магнитоплазмонных кристаллов — специально спроектированных гетероструктур, содержащих слой магнитного диэлектрика, на который нанесен тонкий золотой слой с решеткой щелей. При прохождении света через эти кристаллы значительно усиливаются магнитооптические эффекты Фарадея и Керра», — говорит один из авторов работ, доцент кафедры фотоники и физики микроволн физического факультета МГУ Владимир Белотелов.

В таких материалах возможно возбуждение поверхностных плазмон-поляритонов1 и гибридных плазмонно-волноводных мод. Вблизи частот их возбуждения значительно увеличивается время взаимодействия света с магнитной пленкой, намагниченной вдоль направления падения света, что и приводит к усилению эффекта Фарадея, т.е. к увеличению угла поворота плоскости поляризации света.

В то же время, если структура намагничена в плоскости и вдоль щелей золотой решетки, то наблюдается гигантский экваториальный эффект Керра, который проявляется в том, что интенсивность прошедшего света изменяется при перемагничивании структуры. В данном случае основную роль играет смещение плазмонного резонанса, вызванное обращением намагниченности магнитной пленки.

По словам Белотелова, важной особенностью разработанных кристаллов является то, что в них не только усиливаются уже известные эффекты, но также возникают и новые, не наблюдаемые в однородных пленках.

При освещении ненамагниченного плазмонного кристалла светом, поляризованным перпендикулярно щелям решетки, возможно возбуждение гибридной плазмонно-волноводной моды. Если кристалл намагнитить в его плоскости и перпендикулярно щелям золотой решетки, то в структуре возможно возбуждение дополнительной волноводной моды, ортогональной первой, что модифицирует оптические спектры образца и на резонансных частотах увеличивает коэффициент оптического пропускания.

«В нашей работе нам удалось достичь относительного увеличения коэффициента пропускания на 24%, что является рекордной величиной для магнитооптики, не использующей скрещенные поляризаторы», — говорит Белотелов.

Расчеты предсказывают, что новый магнитооптический эффект может быть значительно увеличен путем использования магнитных пленок оптимальной толщины и с большими значениями магнитооптического параметра. Это делает его очень перспективным для прикладной нанофотоники. Кроме того, возникает возможность манипулировать волноводными модами структуры, включая или выключая волноводные моды, посредством внешнего магнитного поля.

По материалам сайта физического факультета МГУ

1Поляритон — квазичастица, возникающая при взаимодействии фотонов и элементарных возбуждений среды (в данном случае плазмонов, т.к. речь идет о плазмон-поляритонах). Плазмон — квазичастица, отвечающая квантованию плазменных колебаний, которые представляют собой коллективные колебания свободного электронного газа.