Magnetooptika jako narušení symetrie materiálu

• Název práce v češtině: Magnetooptika jako narušení symetrie materiálu
• Název v anglickém jazyce: Magneto-optics as a meterial symmetry breaking
• Akademický rok vypsání: 2023/2024
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D.
• Řešitel: Štěpán Postava - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 13.11.2023
• Datum zadání: 20.11.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 20.11.2023
• Konzultanti: RNDr. Eva Schmoranzerová, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Optická odezva materiálu je vždy ovlivněna jeho symetrií, zejména makroskopickým tvarem a mikroskopickým vnitřním uspořádáním. V mikroskopickém uspořádání pak hraje roli nejenom krystalická struktura, ale také např. uspořádání elektronových spinů, které je významné v magnetických materiálech (feromagnetech, antiferomagnetech, ...). Příspěvek spinového uspořádání k optické odezvě (magnetooptická odezva) je obvykle malý v porovnání s příspěvkem lineráního indexu lomu, proto je možné jej vnímat jako opravu k (nemagnetické) odezvě spinově neuspořádaného systému. Z pohledu experimentu se daří magnetooptickou část měřit s velkou přesností s pomocí pokročilých spektroskopických metod, ve kterých hraje ústřední roli symetrie experimentálního uspořádání ve vztahu k polarizaci použitého světla, geometrii vzorku a natočení jeho spinů. Pro vyhodnocení experimentálních dat je proto důležité umět změřená data kategorizovat a zpracovávat na základě nějakého klíče, který reflektuje právě celkovou symetrii problému.

Teoretická analýza symetrie magnetooptické odezvy byla provedena pro některé konkrétní případy geometrií (Faradayův jev, Voigtův jev, apod.), je ale možné ji provést zcela obecně na základě poruchového řešení vlnové rovnice s okrajovou podmínkou. Základem je separace tenzoru permitivity materiálu na majoritní nemagnetickou část a další členy, mající původ v magnetooptické odezvě materiálu. Tyto jednotlivé členy pak představují poruchu a jsou voleny tak, aby porucha měla konkrétní prostorovou a časovou symetrii. Cílem práce bude nalézt postup, jak rozklad poruchové části permitivity provést a odvodit vztahy pro příslušnou magentooptickou odezvu, čímž bude dosaženo univerzální kategorizace magnetooptických jevů.

Seznam odborné literatury

M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, Cambridge University Press, Cambridge, 1999.
S. Sugano, L. Kojima (Eds.): Magneto-optics, Springer 2000.
B. E. A. Saleh, M.C, Teich: Základy fotoniky 1 a 2, matfyzpress, Praha 1994.
Zvezdin A. K., Kotov V. A.: Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials, Institute of Physics, Bristol/Philadelphia (1997).
U. Rössler: Solid State Theory, Springer, Berlin, 2009.
Časopisecká literatura