自己狂 커 效果

物理學 에서 自己狂 커 效果 (magneto-optic Kerr effect)는 自己狂效果(magneto-optic effect)의 一種이다. 自己狂 커 效果는 빛이 磁化된 表面 위에 入射된 뒤에 反射되었을 때, 入射光과 反射光에 差異가 만들어지는 現象을 의미한다. 自己狂 커 效果가 쓰이는 代表的인 例示로는 커 顯微鏡(Kerr Microscope)이 있다. 이것은 所在科學分野에서 物體의 自己構造를 把握하는 데에 使用된다.

正義 [ 編輯 ]

빛이 磁化된 物體의 表面에서 反射될 境遇, 빛의 偏光이나 反射되는 世紀에 變化가 생기게 된다. 이때 入射光과 反射光 사이에 생겨나는 變化를 自己狂 커 效果 (magneto-optic Kerr effect)라고 한다. 이와 類似한 效果로 패러데이 效果 (Faraday effect)가 있는데 이는 빛이 磁化된 物體를 透過하였을 때 빛에 變化가 생기는 效果를 意味한다.

歷史 [ 編輯 ]

自己狂 커 效果는 1877年 스코틀랜드의 物理學者 존 커 (John Kerr)에 依해서 發見되었다. ^[1]^[2]

種類 [ 編輯 ]

自己狂 커 效果는 빛이 入社하는 方向과 磁氣場領域의 配置에 따라 여러 種類로 나눌 수 있다.

極磁氣狂 커 效果 [ 編輯 ]

萬若物體의 磁化된 方向이 빛이 入社, 反射하는 平面에 平行하고, 物體의 表面과 垂直한 方向일 境遇 이를 極磁氣狂 커 效果 (Polar magneto-optic Kerr effect)라고 한다.

鍾子期狂 커 效果 [ 編輯 ]

萬若物體의 磁化된 方向이 빛이 入社, 反射하는 平面과 物體의 表面에 둘 다 平行한 方向일 境遇 이를 鍾子期狂 커 效果 (Longitudinal magneto-optic Kerr effect)라고 한다. 이 境遇線形으로 偏光된 빛이 反射되면 楕圓偏光된 빛의 形態로 나오게 된다.

橫恣氣狂 커 效果 [ 編輯 ]

萬若物體의 磁化된 方向이 빛이 入社, 反射하는 平面에 垂直이고, 物體의 表面에 平行인 境遇 이를 橫恣氣狂 커 效果 (Transversal magneto-optical Kerr effect)라고 한다.

原理 [ 編輯 ]

自己狂 커 效果는 여러 方法으로 說明할 수 있다.

로렌츠 힘의 觀點 [ 編輯 ]

로렌츠 힘의 觀點에서 보는 方法은 正確한 計算은 할 수 없지만, 가장 쉽게 理解할 수 있는 方法이다. 磁化된 物體의 表面에 偏光된 빛이 入社했을 境遇, 빛의 電氣場에 따라서 電子가 振動하게 된다. 이때 前者는 磁化된 物質 안에서 振動하게 되는데, 이때 로렌츠 힘을 받게 되어 經路가 휘게 된다. 따라서 反射되어 나오는 빛 亦是 처음 入社한 빛과는 다른 偏光을 가지게 된다.

誘電率 텐서 [ 編輯 ]

磁化된 物體內部에서 誘電率 텐서는 大覺成分以外의 成分을 가진다. 이 大覺以外의 成分(off-diagonal component)들은 透磁率이 異方性하게 만든다. 쉽게 말하자면 方向에 따라서 透磁率이 달라진다. 빛의 速度는 透磁率과 密接한 關係를 가지므로, 빛이 方向에 따라 速度가 달라지게 된다. 卽反射되어 나오는 빛은 入射된 빛과 다른 特性을 가지게 된다.

커 回轉角 [ 編輯 ]

커 回轉角 (Magneto-optic Kerr rotation angle)은 빛의 偏光角이 光學的으로 活性人自省媒質에서 反射될 때 그 回轉角의 크기를 나타낸값으로 複素數 값으로 表現된다.

$\theta _{K}+i\eta _{K}$

한便, 自省媒質을 透過할 때에 回轉하는 角의 크기를 패러데이 回轉角 (Faraday rotation angle)이라 한다.

適用 [ 編輯 ]

커 顯微鏡 [ 編輯 ]

커 顯微鏡(Kerr Microscope)은 磁化된 物體의 表面에 偏光된 빛이 反射되었을 때 偏光의 種類가 바뀌는 現象, 卽 커 自己狂現象을 利用해서 物體의 自己領域(magnetic domain)을 찍는 顯微鏡이다. 서로 다른 方向의 磁氣場은 各各 검정과 흰色으로 區分할 수 있는 이미지로 나타난다.

救助 [ 編輯 ]

아크램프等의 光源에서 빛을 만들고 그 빛을 偏光시킨다. 이때 使用하고자 하는 自己狂 커 效果의 種類에 따라서 方向을 調節해준다. 그 뒤 빛을 찍고자 하는 물特徵體의 表面이 反射시킨뒤 나온 빛을 다시 偏光시키면서 카메라에 入力한다.

特徵 [ 編輯 ]

磁化된 物體의 表面에서 빛을 반사시켜야 하기 때문에 먼저 샘플의 表面을 매끄럽게 닦아주는 過程(Polishing)이 必要하다. 또한 物體에서 反射되어 나온 빛을 카메라가 實時間으로 읽기 때문에 實時間 이미지를 얻을 수 있다. 따라서 샘플에 磁氣場을 걸어주었을 때 샘플의 自己領域이 變하는 過程을 動映像으로 남기는 것이 可能하다.

디지털 프로세싱 [ 編輯 ]

커 顯微鏡은 이미지를 좀더 鮮明하게 하기 위해 컴퓨터를 利用한 補正過程을 利用한다. 빛이 잘 반사시키기 위해 폴리싱을 한다고 해도 限界가 있으며, 螢光燈과 같은 背景 빛들에 依해 생겨나는 얼룩과 같은 비자奇跡要素들을 除去해주어야 한다. 그러기 위해 交流磁氣場을 걸어주고, 거기서 變하지 않는 部分을 찾아내서 背景이미지를 만들어준다. 나중에 카메라의 이미지에서 앞서 찍은 背景이미지를 빼주어 보다 鮮明한 結果를 얻을 수 있다.

各州 [ 編輯 ]

↑ Kerr, John (1877). “On Rotation of the Plane of the Polarization by Reflection from the Pole of a Magnet” . 《Philosophical Magazine》 3 : 321. doi : 10.1080/14786447708639245 .
↑ Weinberger, P. (2008). “John Kerr and his Effects Found in 1877 and 1878” (PDF) . 《Philosophical Magazine Letters》 88 (12): 897?907. Bibcode : 2008PMagL..88..897W . doi : 10.1080/09500830802526604 . S2CID 119771088 . 2011年 7月 18日에 原本文書 (PDF) 에서 保存된 文書.

外部 링크 [ 編輯 ]

Kerr Calculation Applet ? Java applet, computes the Kerr angle of multilayered thin films
yeh-moke ? Free software computes the Magneto-optic Kerr effect of multilayered thin films

[1] Kerr, John (1877). “On Rotation of the Plane of the Polarization by Reflection from the Pole of a Magnet” . 《Philosophical Magazine》 3 : 321. doi : 10.1080/14786447708639245 .

[2] Weinberger, P. (2008). “John Kerr and his Effects Found in 1877 and 1878” (PDF) . 《Philosophical Magazine Letters》 88 (12): 897?907. Bibcode : 2008PMagL..88..897W . doi : 10.1080/09500830802526604 . S2CID 119771088 . 2011年 7月 18日에 原本文書 (PDF) 에서 保存된 文書.

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