Магнитофотоника: управлять светом с помощью магнитного поля Магнетизм и оптика: вечное сосуществование Библия. Ветхий Завет 1. В начале сотворил небо и землю. Бог 2. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над.
Download ReportTranscript Магнитофотоника: управлять светом с помощью магнитного поля Магнетизм и оптика: вечное сосуществование Библия. Ветхий Завет 1. В начале сотворил небо и землю. Бог 2. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над.
Slide 1
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 2
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 3
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 4
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 5
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 6
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 7
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 8
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 9
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 10
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 11
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 12
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 13
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 14
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 15
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 16
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 17
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 18
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 19
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 20
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 2
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 3
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 4
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 5
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 6
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 7
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 8
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 9
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 10
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 11
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 12
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 13
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 14
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 15
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 16
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 17
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 18
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 19
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля
Slide 20
Магнитофотоника:
управлять светом с помощью
магнитного поля
Магнетизм и оптика:
вечное сосуществование
Библия. Ветхий Завет
1.
В начале сотворил
небо и землю.
Бог
2.
Земля же была
безвидна и пуста, и тьма
над бездною, и Дух
Божий носился над
водою.
3.
И сказал Бог: да будет
свет. И стал свет.
4.
И увидел Бог свет, что он
хорош, и отделил Бог свет
от тьмы.
Легенды об открытии
магнетизма (magnet)
( ~1500 AD )
1. Пастух по имени
«Magnes».
2. «Magnetes» - жители
города «Magnesia» на
Ближнем Востоке
(область Греции).
Ферромагнетизм
В природе все магнитно, но кое-что
магнитно больше, чем другое
“All animals are equal but
some of them are more equal
than the others”
G. Orwell
Компас в виде ложки из магнетита Fe3O4 (древний Китай)
Великий экспериментатор
Майкл Фарадей
1845 г.
М. Фарадей (M. Faraday)
поставил эксперименты,
доказавшие связь между
оптикой и магнетизмом
Удивительно, что это
произошло в то время, когда не
было ясного понимания ни
природы магнитных свойств, ни
природы оптических явлений, и
уравнения Максвелла еще не
были сформулированы.
“Намагнитить” луч света
“Я уже давно придерживался мнения, что различные
формы и силы материи настолько близки и родственны,
что могут превращаться друг в друга. Это твердое
убеждение побудило меня произвести много изысканий с
целью открыть связь между светом и электричеством.
Однако результаты оказались отрицательными…
Эти безуспешные изыскания не могли поколебать моего
твердого убеждения, основанного на научных
соображениях. Поэтому я недавно возобновил
исследование на очень тонких и строгих началах, и в
конце концов мне удалось намагнитить и
наэлектризовать луч света, и осветить магнитную
силовую линию.”
Эффект Фарадея
β VBd
Магнитное круговое
двулучепреломление
Визуализация магнитных доменов
А
А
А
α
α
Р
Р
Р
Визуализация доменов
Материалы
магнитооптики
Y3 Fe 5 O 12
Окно прозрачности 1.2 – 5 мкм (α<1 дБ/см)
F ~ 0.02 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Bi x Y3- x Fe 5 O 12
F ~ 0.5 °/мкм (λ=1.3 мкм)
Два пути к совершенству
Подбор
оптимального
химического состава
Dy 0 .5 Bi 2 .5 Fe 5 O12
~ 2 °/мкм (λ=0.8 мкм)
Подбор оптимальной
структуры материала:
наноструктурирование
Периодическое наноструктурирование:
фотонные кристаллы
1D
2D
Оптические свойства (коэффициенты
прохождения, отражения, поглощения)
сильно зависят от структуры
3D
Эффект Фарадея в
магнитных фотонных кристаллах
Коэффициент прохождения
1.4
-15
100
80
-10
60
40
-5
20
0
1.4
0
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
угол Фарадея
1.45
1.5
1.55
1.6
1.65
1.7
Магнитооптический
модулятор интенсивности
света
Магнитооптический
проектор
Магнитооптический
проектор
Цветная электронная бумага:
микросферы с магнитными
фотонными кристаллами
Магнитофотоника и
оптические схемы
Лаборатория
магнитооптики наноразмерных
материалов и фотонных кристаллов
Научный руководитель:
доц. Белотелов
Владимир Игоревич
[email protected]
к. 4-64
Эффект Фарадея в фотонных кристаллах:
дефектная мода
Распределение поля