펨토초 레이저를 이용한 자화동력학 계측(Observation of Spin Dynamics by Femtosecond Pulse Laser)

전문가 제언

□ 세차운동(procession motion)은 물리학에서 말하는 세차운동과 천문학에서 말하는 세차운동의 내용은 약간 다르다. 물리학에서 세차운동은 회전하고 있는 강체에 토크(torque)가 작용할 때 회전하는 물체가 흔들리는 현상이다. 즉 세차운동은 팽이를 돌릴 때 회전속도가 줄면서 팽이의 축을 중심으로 회전축이 아닌 회전축 자체가 회전하는 현상이다.

□ 특정 축을 중심으로 자전하는 물체는 중력이 작용하는 지구상에서 모두 세차운동을 일으킨다. 회전하는 물체가 세차운동을 할 때 회전축은 물체의 회전방향과 반대방향으로 돌게 된다. 회전속도가 세차운동을 하는 동안 축이 이동하는 속도는 토크와 각속도(회전축의 방향)는 계속 직각이 된다. 따라서 회전하는 축이 그리는 자취는 원뿔이 된다.

□ 강자성체 내부의 자기구역 내에는 원자자석이 서로 작용하여 자기모멘트를 가지게 되어 자발자화가 일어난다. 이것의 세기는 단위체적당 원자 자기모멘트의 벡터의 합으로 나타내며 자발자화는 온도가 절대영도일 때 최대가 된다. 온도상승에 따라 원자의 열운동이 활발해져서 원자자석을 규칙적으로 정렬하기 어렵다. 따라서 자발자화는 서서히 감소되고 어느 온도 이상에서는 소멸된다. 이 때 온도를 퀴리온도라 한다.

□ 계면의 요철 또는 막 성형 가스압력 등의 막 형성조건이 계면과 벌크 특성에 얼마나 영향을 미치는지를 조사하는 것이 향후의 과제이다. 또 펌프탐침 계측을 조합하여 자화동력학의 계면과 표면에 대한 영향도 검토해 볼 필요가 있다.

□ 본 연구에서는 고강도 펌프 펄스광에 의한 초고속으로 가열 및 냉각에 의해 매체 중으로 세차운동을 측정하고 여기와 자기광학 효과를 이용한 펨토(femto-)초 시간분해능에서 자화동력학을 측정하였다. GdFeCo 자성 막으로 세차운동을 유도하고 그 측정에 성공하였으며 또한 펌프탐침법을 이용한 광학적방법으로 자성체 중에 간섭성(coherent)의 스핀 세차운동을 여기 할 수 있었다. 그리고 고강도 펌프빔 광에 의한 초 단시간 매체를 가열하여 세차운동을 여기 하여 저 강도 탐침광을 이용하는 광 여기 상태를 자기광학 Kerr 효과에 의해 관찰할 수 있었다.

저자

A. Tsukamoto ; K. Nakagawa ; A. Itoh

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

28(12)

잡지명

일본응용자기학회지(B192)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1136~1141

분석자

오*섭

분석물

• 펨토초 레이저를 이용한 자화동력학 계측.pdf [186,013 byte]

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