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 Brillouin light scattering Labor

 

Die Brillouin light scattering (BLS) Spektroskopie ist als ein sehr Leistungsfähiges Mess-Werkzeug bekannt, welches einem ermöglicht magnetische Dynamik in transparenten und nicht transparenten magnetischen Materialien zu untersuchen. Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Technik gehören unter anderem, die Möglichkeit die Frequenz und den Wellenvektor der magnetischen Anregung gleichzeitig zu bestimmen, die zweidimensionale räumliche Verteilung der Intensität der magnetischen Anregungen zu messen und nebenbei die zeitliche Entwicklung der magnetischen Dynamik mit einer Auflösung von unter einer ns zu verfolgen. Die BLS- Technik basiert auf der spektralen Analyse von Laserlicht welches durch eine magnetische Probe gestreut wird. Aufgrund der Magnon- Photon Wechselwirkung wird ein Teil der einfallenden Photonen inelastisch gestreut und erfährt eine Frequenzverschiebung.

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Im Spektrum kann man also neben den elastisch gestreuten Photonen, welche nach wie vor die Laserfrequenz besitzen, solche Photonen erkennen, deren Frequenz um einen bestimmten Betrag erhöht oder verringert wurde. Daher kann die Analyse dieser zusätzlichen spektralen Komponenten dazu verwendet werden eine Aussage über die Intensität und Frequenzverteilung von Spinwellen, in dem Punkt der Probe, auf den das Laserlicht fokussiert ist, zu machen. Die Spektralanalyse wird mit einem Tandem-Fabry-Perot-Interferometer in Multipass-Konfiguration durchgeführt. Das Interferometer zeichnet sich durch seinen hohen Kontrast von 1010 und seine hohe Frequenzauflösung, von weniger als 100 MHz, aus. Um eine solche Leistung zu erhalten wird das Interferometer, mithilfe eines Computers, aktiv stabilisiert indem sechs Freiheitsgrade des Fabry-Perot-Interferometers ständig angepasst werden.

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Unser BLS Setup beinhaltet zwei Untersysteme, welche jeweils für spezielle Arten von Messungen ausgerichtet sind:

  1. Zeit- und Ortsaufgelöstes BLS Setup
  2. Mikro-fokus BLS

 


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