Marc Schroeder, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2000

"Magnetooptische Kerr-Effekte im VUV an Eisen und Eisensystemen"

PACS: 78.20 Ls

Summary

In dieser Arbeit wird die Nutzbarkeit der magnetooptischen Kerr-Effekte im Vakuumultravioletten Spektralbereich (VUV) untersucht. Dabei werden die Kerr-Effekte mit anderen magnetooptischen Effekten verglichen. Um ein tieferes Verständnis der verschiedenen magnetooptischen Effekte zu erreichen, werden diese ausgehend von dem Maxwellgleichungen hergeleitet. Im Mittelpunkt der Herleitung steht der Dielektrizitätstensors e und sein Nichtdiagonalelement e_xy.

Anschließend werden Messungen des longitudinalen magnetooptischen Kerr-Effekts (L-MOKE) vorgestellt. Dieser wurde an einem Eiseneinkristall an Fe-3p-Resonanz systematisch winkelabhängig vermessen. Die Drehungen der Polarisationsebene des reflektierten Lichts im Bereich der Fe-3p-Resonanz beträgt hier in einigen Bereichen mehrere Grad. Dies ist verglichen mit dem sichtbaren Spektralbereich, wo die Drehwinkel nur Bruchteile von einem Grad beträgt, sehr viel.

Weiter wurden zwei Eisen-Chrom-Eisen Schichtsysteme mit dem transversalen magnetooptischen Kerr-Effekts (T-MOKE) untersucht. Anhand dieses Systems wird demonstriert, daß er sich der T-MOKE im VUV für ortsaufgelöste Messungen eignet. Desweiteren wurde ein solches Schichtsystem mit dem T-MOKE an der Fe-2p-Resonanz (etwa 700 eV) und an der Cr-2p-Resonanz (etwa 575 eV) energie- und winkelabhängig vermessen

Titel

Kurzfassung

In this work the possibility of exploiting the magnetooptical Kerr effects in the vacuum-ultraviolet spectral region (VUV) is examined. The Kerr effects are compared with other magnetooptical effects. In order to achieve a deeper understanding of the different magnetooptical effects, these are derived from Maxwell's equations. The main issue of this analysis concerns the dielectric tensors e and its off-diagonal element e_xy.

Measurements of the longitudinal magnetooptical Kerr effect (L-MOKE) are presented. The angular dependance of this effect was measured for an iron single crystal at the Fe 3p resonance. The rotation of the polarization plane of the reflected light in the vicinity of the Fe 3p resonance can be several degrees, which is large compared to the visible spectral region where the angles of rotation are only fractions of a degree.

Two layer systems of iron-chrome-iron were investigated using the transverse magnetooptical Kerr effect (T-MOKE) and it was found that T-MOKE in the VUV is suitable for measurements with lateral resolution. Furthermore this layer system was examined using angle and energy dependent T-MOKE at the Fe-2p-resonance (about 700 eV) and at the Cr-2p-resonance (about 575 eV).