Одновимірний магнітофотонний кристал

Одновимірний магнітофотонний кристал, що включає підкладку, 2m пар переміжних діелектричних шарів з великим і малим показниками заломлення, у середині між якими розміщений шар феромагнетика, який відрізняється тим, що діелектричні шари виконані з п'єзоелектричних матеріалів, а на підкладку і верхній діелектричний шар структури додатково нанесені відбивний і напівпрозорий шари металу. (19) (21) u201004825 (22) 22.04.2010 (24) 25.10.2010 (46) 25.10.2010, Бюл.№ 20, 2010 р. (72) ШАПОШНІКОВ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, ПРОКОПОВ АНАТОЛІЙ РОМАНОВИЧ (73) ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО 3 заломлення, шар феромагнетика 4, наступні m пар переміжних п'єзоелектричних шарів 5, відповідно, з великим і малим показниками заломлення, і напівпрозорий шар металу 6. Для керування властивостями кристала до нижнього металевого шару 2 і верхнього металевого шару 6 приєднується зовнішнє джерело електричної напруги 7. Пристрій керування світловим потоком на основі одновимірного магнітофотонного кристала діє так. Пристрій вміщується в зовнішнє магнітне поле Н, напрямлене вздовж нормалі до поверхні структури і яке перевищує поле насичення феромагнітного шару. На структуру нормально до її поверхні направляється світловий потік випромінювання 8 з резонансною довжиною хвилі λR. У зв'язку з тим, що структура являє собою магнітофотонний кристал, на її спектральних залежностях коефіцієнта відбиття і кута обертання Керра на довжині хвилі λR будуть спостерігатися максимуми коефіцієнта відбиття і кута обертання Керра. При подаванні постійної електричної напруги від зовнішнього джерела на металеві шари 2 і 6 п'єзоелектричні шари 3 і 5 опиняться під дією електричного поля. У результаті дії електричного поля в них буде виникати зворотний п'єзоелектричний ефект, приводячи їх у стан стиску або розтягу залежно від полярності прикладеної напруги і змінюючи їхню товщину. Зміна товщини діелектричних шарів під дією електричного поля буде приводити до зміщення резонансної довжини хвилі в спектрі відбитого випромінювання на виході структури в порівнянні з тією, що була до подання на структуру електричної напруги. Величина зміщення резонансної довжини хвилі ΔλR і його напрям будуть залежати від величини прикладеної до структури напруги і її полярності: зі збільшенням напруги ΔλR буде збільшуватися, а при зміні полярності напруги напрям зміщення буде змінюватися. Таким чином, регулюючи величину і полярність зовнішньої Комп’ютерна верстка O. Рябко 54033 4 електричної напруги на такому магнітофотонному кристалі, можна регулювати величину і напрям зміщення резонансної довжини хвилі на спектральних залежностях коефіцієнта відбиття і кута обертання Керра. При прикладенні до одновимірного магнітофотонного кристалу напруги, що змінюється за певним законом, здійснюється зміна величини і напряму зміщення резонансної довжини хвилі за цим же законом. Це суттєво розширює функціональні можливості пристрою. Прикладом конкретного виконання може бути структура, змодельована для резонансної довжини хвилі 780нм і виготовлена на підкладці із плавленого кварцу: Al/(BaF2/SrTiO3)·4/Ni/(SrTiO3/BaF2)·4/Al. В цій структурі нижній відбивний шар АI має товщину 500нм, верхній напівпрозорий шар АI має товщину 510нм, шари ВаF2 з показником заломлення nBaF2=1,44 мають товщину по 135нм кожний, шари SrTiO3 з показником заломлення nSrTiO3=2,44 мають товщину по 80нм кожний, шар Ni має товщину 45нм. Всі шари структури виготовляються методом високочастотного магнетронного розпилення відповідних мішеней. Після подання на структуру постійної напруги величиною 100В однієї полярності відбувалося зміщення резонансної довжини хвилі убік коротких довжин хвиль, зміщення становило приблизно 10нм. При зміні полярності напруги зміщення резонансної довжини хвилі відбувалося у зворотний бік на ту ж величину. Це свідчить про можливість керування резонансною довжиною хвилі в такому магнітофотонному кристалі і підтверджує роботоздатність запропонованої структури. Таким чином, перевагою пропонованої структури в порівнянні з відомими є можливість додаткового керування її властивостями за допомогою електричної напруги. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601