Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2020, № 1 · SOLID STATE ELECTRONICS

Frequency dependence of magneto-opticalal phenomena in dielectric nanostructures

M.R. Zhumaev1,2, M.Z. Sharipov1,2, V.V. Koledov3, V.G. Shavrov3

1 Бухарский инженерно-технологический институт, Uzbekistan, Uzbekistan
2 Bukhara Engineering and Technology Institute, Bukhara, Uzbekistan
3 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.1.5 UDC 537.6, 537.311.33 EDN HFPYOR

Abstract

The dependences of the Faraday rotation angle and the dispersion properties of magnetic circular dichroism in magnetic dielectric nanostructures are theoretically investigated. The spectral properties are analyzed, i.e. frequency dependences of the differences in refractive indices and absorption coefficients of dielectric crystals, which determine the characteristics of magneto-optical phenomena. The conditions in which the values of the above values can have extreme values are determined. It is shown that their maximum values are inversely proportional to the attenuation frequency of the electron wave. Therefore, at low absorption, it is possible to significantly increase the magnitude of the studied magneto-optical phenomena. It is noted that the studied anomalies can find applications in devices based on magnetooptics for telecommunications and photonics.

  • magneto-optical phenomena
  • Faraday rotation angle
  • ellipticity angle
Аннотация (на русском)

Частотная зависимость магнитооптических явлений в диэлектрических наноструктурах

Исследованы частотные зависимости фарадеевского угла вращения и угла эллиптичности с учётом поглощения света в диэлектрических наноструктурах. В рамках сделанных предположений определены условия, в которых значения выше указанных величин могут иметь экстремальные значения. Отмечается, что найденные аномалии могут найти применения в устройствах на основе магнитооптики для телекоммуникаций и фотоники.

For citation

Zhumaev M.R., Sharipov M.Z., Koledov V.V., Shavrov V.G. Frequency dependence of magneto-opticalal phenomena in dielectric nanostructures // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.1.5

References

  1. Belotelov V.I., Akimov I.A., Pohl M., Kotov V.A., Kasture S., Vengurlekar A.S., Achanta Venu Gopal, Yakovlev D.R., Zvezdin A.K., Bayer M. Enhanced magneto-optical effects in magnetoplasmonic crystals. Nature Nanotechnology. 2011. Vol. 6. P. 370-376.
  2. Gan'shina E.A. Optical and magnetooptical properties of multilayer and granular films. In: Nato ASI Series Frontiers in Magnetismol Reduced Dimension Systems. Kluver Academic Publ. 1998, P.397-432.
  3. Шавров В.Г., Щеглов В.И. Динамика намагниченности в условиях изменения её ориентации. - М.: Физматлит, 2019, 472 с.
  4. Шавров В.Г., Бучельников В.Д., Бычков И.В. Связанные волны в магнетизме. - М.: Физматлит, 2019, 480 с.
  5. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. - М.: Наука, 2004, 654 с.
  6. Жумаев М.Р., Шарипов М.З. Резонансное усиление эффекта Фарадея в диэлектрических многослойных наноструктурах. Вестник Челябинского государственного университета. 2015. № 22 (377). Физика. Вып. 21. С. 83-88.
  7. В.Е. Буранцов, Е.А. Ганьшина, В.С. Гущин, С.И. Касаткин, А.М. Муравьёв, Н.В. Плотникова, Ф.А. Гудонин. Магнитные и магнитооптические свойства многослойных наноструктур ферромагнетик-полупроводник. ФТТ. 2004. Т. 46 (5) P. 864.
  8. Grunin, A. A., Zhdanov, A. G., Ezhov, A. A., Ganshina, E. A., & Fedyanin, A. A. Surface-plasmon-induced enhancement of magneto-optical Kerr effect in all-nickel subwavelength nanogratings. Applied Physics Letters. 2010. V. 97(26). P. 261908.