О магнитооптических эффектах в сегнетоэлектрике

Abstract

Получено выражение для высокочастотной восприимчивости сегнетоэлектрика в постоянном магнитном поле Н₀ , параллельном направлению спонтанной поляризации Р₀ . Рассмотрено отражение света и ero прохождение через сегнетоэлектрик при нормальном падении (ν- нормаль к поверхности). Показано, что в отраженном свете должен происходить поворот плоскости поляризации на угол, пророрциональный произведению (Р₀Н₀). В случае Н₀⟂v угол вращения плоскости поляризации прошедшего света периодически зависит от пройденноrо пути, а его амплитуда пропорциональна (Р₀Н₀). В rеометрии Н₀∥v для прошедшего света помимо эффекта Фарадея существует более слабый гирационный эффект, пропорциональный (Р₀Н₀), который не зависит от пути и в отличие от эффекта Фарадея компенсируется при обратном прохождении света. Этот Эффект, по-видимому, аналогичен "магнитополяризационной гирации", однако его оценки дают значительно меньшую величину. Указанные магнитооптические эффекты возможны в кристаллах любой симметрии и не только в сегнетоэлектриках, но и в диэлектриках, находящихся в постоянных электрическом и магнитном полях.

Одержано вираз для високочастотної сприйнятливості сегнетоелектрика у постійному магнітному полі Н₀, паралельному напряму спонтанної поляризації Р₀. Розглянуто відбиття світла та його проходження крізь сегнетоелектрик при нормальному падінні (v- нормаль до поверхні). Доведено, що у відбитому світлі повинен мати місце поворот площини поляризації на кут, пропорційний добуткові (Р₀Н₀). У випадку Н₀⟂v кут повороту площини поляризації світла, що пройшло, періодично залежить від шляху, а його амплітуда пропорційна (Р₀Н₀). В геометрії Н₀∥v для світла, що пройшло, крім ефекту Фарадея існує більш слабкий rіраційний ефект, пропорційний (Р₀Н₀), що не залежить від шляху та на відміну від ефекту Фарадея компенсується при зворотному проходженні світла. Цей ефект, певне, аналогічен "магнітополяризаційній гірації", але його оцінки дають значно меншу величину. Вказані магнітооптичні ефекти можливі не тільки у сегнетоелектриках, але і в діелектриках, які знаходяться у постійних електричному та магнітному полях.

An expression for high-frequency susceptibility of a ferroelectric material in a constant magnetic field Н₀ parallel to the direction of spontaneous polarization P₀ has been derived. The reflection and transmission of light through the ferroelectric is considered for the normal incidence at the surface (along the normal ν to the surface). It is shown that the polarization plane in reflected light should be rotated through an angle proportional to the product (Р₀Н₀). For Н₀⟂v, the angle of rotation of the polarization plane of transmitted light is a periodic function of the optical path, its amplitude being proportional to (Р₀Н₀). In the Н₀∥v geometry, a weak gyration effect proportional to (Р₀Н₀) is observed in transmitted light, in addition to the Faraday effect. This effect does not depend on the optical path, and is canceled during backward transmission, in contrast with the Faraday effect. The effect is apparently similar to “magnetopolarization gyration,” but the estimates give a much smaller magnitude of the effect. The above magnetooptical effects can be observed not only in ferroelectric crystals of any symmetry, but also in insulators in constant electric and magnetic fields.