Magnetooptischer Kerr-Effekt (Versuchsnummer 53, 2-tägig.)

Unsere Gruppe bietet im Rahmen des Fortgeschrittenen-Praktikums einen 2-tägigen Versuch zum Thema Magnetismus an.

Mit wiederbeschreibbaren Minidiscs kann man seine Lieblingsmusik auch beim Einkaufen oder Autofahren hören. Die Speichertechnik beruht auf dem magneto-optischen Kerr-Effekt. Die Information wird mit den Methoden der Lasertechnik optisch geschrieben und gelesen. Darüber hinaus liefert der magneto-optische Kerr-Effekt breiteste Anwendung in der Messmethodik zur Untersuchung magnetischer Eigenschaften von Festkörpern. Magneto-optische Messmethoden werden in Forschung und Industrie eingesetzt, um Hyseresekurven, zeitaufgelöste Ummagnetisierungsprozesse (Schaltgeschwindigkeit) und mikromagnetisches Verhalten (magnetische Domänen, Weiss'sche Bezirke) zu untersuchen.

Als magnetooptische Effekte bezeichnet man Änderungen der Polarisationseigenschaften des Lichts durch die Magnetisierung einer Probe bei Reflexion (Kerr-Effekt) oder Durchstrahlung (Faraday-Effekt). Die Drehung des Lichts kann mit folgendem Modell erklärt werden: Polarisiertes Licht ist eine elektromagnetische Welle, bei der der elektrische Feldvektor in einer Ebene schwingt. Das schwingende elektrische Feld regt an der Festkörperoberfläche die Elektronen zu Schwingungen an, so dass diese ihrerseits Dipolstrahlung aussenden (siehe auch Stichwort: Brewsterwinkel). Aufgrund der Lorentz-Kraft werden die Elektronen im Magnetfeld abgelenkt. Dadurch dreht sich die Schwingungsebene der Elektronen und damit auch die Polarisationsebene des reflektierten bzw. transmittierten Lichts.

Ziel des FP-Versuches ist es, den Einfluß der Magnetisierung einer reflektierenden Metalloberfläche auf die Polarisationseigenschaften des reflektierten Lichtes zu bestimmen. Der Praktikumsaufbau umfaßt zwei Teile. Ein Kerr-Magnetometer, sowie ein Kerr-Mikroskop mit dem man die magnetischen Bereiche (Domänen) einer reflektierenden Oberfläche sichtbar machen kann.

Informationen zum Funktionsprinzip eines Kerr-Magnetometers

Das Script zum Versuch steht unter "Downloads" auf der linken Seite zum Download sowie auf der Webseite des Fortgeschrittenen-Praktikums zur Verfügung.