ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL MAGNETÓMETRO KERR

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DEL MAGNETÓMETRO KERR
LONGITUDINAL PARA DIFERENTES ÁNGULOS DE INCIDENCIA
En este trabajo se realiza un análisis experimental de la relación entre el ángulo de incidencia y la intensidad de la señal Kerr, que influye en la forma del ciclo de histéresis, planteándose una relación directa entre ambos para la configuración longitudinal en el magnetómetro Kerr. Losresultados obtenidos evidencian un mejor comportamiento de dicha curva para el rango comprendido entre 10° y 60 ° del ángulo de incidencia.
1. INTRODUCCIÓN.
El uso del magnetómetro Kerr en los laboratorios de materiales para caracterización magnética de elementos micro y nano estructurados toma cada vez más importancia en el país, por ser una técnica relativamente asequible, dado la ventajaseconómicas e instrumentales que presenta respecto a otros montajes como el SEMPA (Scanning Electron Microscopy with Polarization Analysis) o el magnetómetro SQUID, entre otros]. Además teniendo en cuenta que hay poca documentación respecto a su instrumentación y modo de operación, se deben realizar análisis funcionales que verifiquen el comportamiento de la señal lumínica (señal Kerr) respecto alas diferentes variables funcionales que este equipo presenta, como lo es el ángulo de incidencia óptimo, para obtener una señal Kerr que permita realizar un ciclo de histéresis simetrico. Básicamente al tener en cuenta que la magnitud de la señal Kerr que se presenta es del orden de micro voltios y las variaciones de ella entre incrementos del campo magnético externo del orden de nanovoltios yque esta señal es susceptible a pequeñas variaciones en la configuración óptica, de las cuales en este trabajo es tenida en cuenta la variación debida a los cambios del ángulo de incidencia. Para tal efecto se implementa un procedimiento de medición del ciclo de histéresis de un muestra de Fe96C4 realizando variaciones del ángulo de incidencia del haz del láser desde 7° con incrementos aproximadosde 5° hasta un ángulo en que no presente una respuesta de ciclo de histéresis apropiada, con el objeto de comprobar lo expuesto por Yuen y por Argyle .2. FUNDAMENTO TÉORICO.
2.1 Fenomenología del Efecto Kerr Magnetoóptico.
Es un efecto óptico que exhibe la influencia de campos magnéticos, es decir, una radiación luminosa que presenta cambios en sus características al propagarse a través de unmedio en presencia de un campo magnético, se denomina efecto magnetoóptico [5]. Cuando el fenómeno se da por reflexión de la luz sobre un material metálico se conoce como Efecto Kerr magnetoóptico (MOKE) . El MOKE es un fenómeno en el que se presenta la rotación del plano de polarización de la luz, al ser reflejada por una superficie magnetizada en función de la magnetización del material. Laluz es afectada por la magnetización (M) de esta superficie y en el caso más general presenta polarización elíptica. La polarización elíptica, genera una rotación del vector de polarización, esta rotación se describe por medio del ángulo Kerr (θK). Este ángulo Kerr para efectos prácticos se determina porla variación en la intensidad de la señal lumínica, que se relaciona con el ángulo Kerr pormedio de la ecuación (1), donde δ =θa con θa > θK, siendo θa el ángulo asignado al analizador. (1) Por lo anterior se debe entender que esta señal que
presenta una variación de la intensidad de la luz en
función de la magnetización de la muestra, es la
portadora de la información que describe las
características magnéticas del material analizado.
El MOKE se clasifica en tresgeometrías, esta
clasificación se establece según la orientación del vector
de magnetización respecto a la superficie reflectante y al
plano de incidencia de la luz. Se distinguen tres tipos de
efecto Kerr: longitudinal, transversal y polar [5], [7].
A nivel macroscópico el MOKE puede ser descrito en
base a la teoría de reflexión de Fresnel R [6], [7], ver
ecuación (1).




= ⋅

...