The diffracted magneto-optic Kerr effect: what does it tell you?

Abstract

The experimental and theoretical aspects of obtaining the magnetic information carried by laser beams diffracted from an array of nanosized magnetic objects are reviewed. Experimentally it will be shown that the magneto-optic Kerr effect (MOKE) hysteresis loops recorded for diffracted beams can be quite different from those recorded for the reflected beam. We will show that the diffracted MOKE (D-MOKE) loops are proportional to the magnetic form factor or, equivalently, to the Fourier component of the magnetization corresponding to the reciprocal lattice vector of the diffracted beam. In conjunction with micromagnetic simulations, the D-MOKE provides a powerful and nondestructive technique for investigating the magnetization reversal process in submicron-sized magnetic particles. The advantages and disadvantages of the D-MOKE technique will be compared to those of other techniques that yield related information (e.g. magnetic force microscopy, Lorentz electron microscopy and micromagnetic simulations).

Magnetic structure and diffracted magneto-optics of patterned amorphous multilayers

“…Magnetization loops recorded using beams diffracted from patterned surfaces are proportional to the magnetic form factor f n m . 18,37 The magneto-optical signal as a function of diffraction order, n, in a longitudinal geometry is given by 18,20,37 …”

“…Diffracted MOKE magnetization loops, on the other hand, are proportional to the magnetic form factor f n m observed at the nth diffraction order of the scattered beam and can therefore yield information about the internal magnetization distribution of patterned elements in periodic arrays. [17][18][19][20][21][22][23][24] Furthermore, they can also be used to investigate and compare patterns from different arrangements of the same elements as is demonstrated in this study.…”

Scattering theory formalism for the magneto-optics of nanocorrugated ferromagnet surfaces

“…3 Moreover, the magnetic character of the material induces a magnetic field dependence of the scattered light, which for the case of periodic arrays of ferromagnetic elements such as gratings, tiles, or dots has been used to analyze their magnetic properties. [4][5][6][7][8][9][10] In this work these studies are extended to analyze the magnetic response of nanocorrugated surfaces. First, a theoretical formalism needed to treat these corrugated surfaces is presented, paying special attention to the transverse Kerr configuration geometry.…”

Анализ Вкладов Различных Факторов В Магнитооптический Сигнал Трехмерных Структур Типа Магнитофотонных Кристаллов

“…Магнитооптическая техника и, в частности, дифракционный магнитооптический эффект Керра (ДМОЭК) являются наиболее подходящими для исследования подобных явлений, поскольку они прояв-ляют высокую чувствительность к фиксации малейших изменений намагниченности тонких пленок и очень малых элементов [3]. ДМОЭК предоставляет ценную информацию о распределении намагниченности и ее анизотропии вследствие необычайной чувствительности метода к магнитным неоднородностям [3].Как правило, ДМОЭК наблюдался на периодических плоских двумерных структурах. В работах [4-9] ис-следовались металлические магнитные пленки, в кото-рых имелись периодически расположенные отверстия круглой [6], квадратной [8] и эллиптической [9] форм.…”

“…Эффекты взаимодействия между элементами в массивах гораздо меньше исследованы по сравнению с размерными эффектами. Магнитооптическая техника и, в частности, дифракционный магнитооптический эффект Керра (ДМОЭК) являются наиболее подходящими для исследования подобных явлений, поскольку они прояв-ляют высокую чувствительность к фиксации малейших изменений намагниченности тонких пленок и очень малых элементов [3]. ДМОЭК предоставляет ценную информацию о распределении намагниченности и ее анизотропии вследствие необычайной чувствительности метода к магнитным неоднородностям [3].…”