خواص نوری - مغناطیسی و ضرایب اپتیکی لایه های نازک منگنز - کبالت

با گسترش فناوری اطلاعات و ارتباطات، استفاده از نور قطبیده لیزر، برای کاربردهای مهمی چون کلیدزنی و ذخیره اطلاعات در لایه های نازک فرومغناطیس و فرو الکتریک، مورد توجه قرار گرفته است [1]. برای انجام تحقیق و افزایش کاربری این لایه ها، رسم دقیق پسماندنوری و مغناطیسی لایه ها بسیار مهم است. در این تحقیق با استفاده از نور لیزر قطبیده شده خطی، مدارهای الکترونیکی خاص و نیز نرم افزار ویژه ای که برای ثبت اطلاعات و پردازش آنها طراحی شد سیستمی ساخته شده است که توانایی رسم دقیق پسماند الکتریکی ومغناطیسی را داراست. در تحقیق انجام شده خواص نوری و مغناطیسی لایه های نازکی از منگنز - کبالت به صورت تک لایه ای و دولایه ای بر روی بستر شیشه ای بررسی شده است. لایه ها به روش اسپری پایرولیز و در شرایط متفاوت و لازم برای هر لایه به طور جداگانه با کنترل دما و فشار و میزان آهنگ اسپری لایه گذاری گردیده است. لایه های ساخته شده شامل تک لایه های: اکسید کبالت، اکسید منگنز و لایه های ترکیبی از منگنز و کبالت با فرمول شیمیایی وتناسب عنصری به صورت (MnxCo3-xO4(0≤x≤1 و دولایه ای منگنز و کبالت به صورت MnO/Co3O4 می باشند. با توجه به این که در لایه نشانی دمای بستر، آهنگ اسپری و تمیزی سطح بستر از اصول مهم هستند، با رعایت این موارد لایه های نازک یکنواخت بر روی بستر شیشه ای جایگذاری شد. اندازه گیری چرخش اثر فارادی واثر کر برای لایه های ذکر شده توسط سیستم پسماند رسم اپتیکی انجام گرفت وخواص اپتیکی لایه ها نیز با استفاده از نرم افزاری که بدین منظور براساس مطالعه روش تئوری سان- پل(Swane Poel) آماده شد محاسبه وتعیین شدند. اندازه گیری ها نشان می دهندکه اولا لایه ها در مقادیر کم منگنز نسبت به کبالت(کمتر از 20%) با توجه به حلقه پسماند فرومغناطیس اند. ثانیا، میزان چرخش نورقطبیده خطی در لایه های ترکیبی نسبت به لایه خالص اکسید کبالت افزایش می یابند. از طرفی نتایج به دست آمده از خواص اپتیکی نشان می دهد که لایه اکسید کبالت دارای دو مقدار مجازگاف انرژی بوده که در توافق با مطالعات قبلی در این زمینه بوده و از طرفی بررسی ها نشان داد که در لایه های ترکیبی منگنز وکبالت با افزایش نسبت منگنز به کبالت تا میزان 20%، مقادیرگاف انرژی تا حدود eV0/13کاهش یافتند.