[发明专利]铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统及方法

权利要求书

1.一种铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，该光电流测试系统包括：

一激光光源，为样品提供测试光源；

一光学斩波器，位于所述激光光源之后，对所述激光光源进行斩波调制；

一光学起偏器，位于所述光学斩波器之后，用于将激光光源设定成特定方向的线偏振光；

一光弹性调制器，位于所述光学起偏器之后，用于将所述光学起偏器出射的线偏振光调制成周期性偏振的圆偏振光；

一光阑，位于所述光弹性调制器之后，用于调整所述圆偏振光光斑大小；

一光学反射镜，位于所述光阑之后，用于调整入射光的入射角度；

一变温冷热台装置，用于放置样品，使经所述光学反射镜反射的入射光照射于所述样品上；

一直流电压源，用于给待测样品施加外电压，采用在待测样品表面做一对欧姆电极，采用两端电流法测量光电流；以及

由两台锁相放大器、计算机组成的数据采集和存储系统，包括：

第一锁相放大器，其输入端与所述样品输出的光电流信号相连，由所述光学斩波器为第一锁相放大器提供参考频率，所述第一锁相放大器用于测量普通光电流强度；

第二锁相放大器，其输入端与所述样品输出的光电流信号相连，由所述光弹性调制器为第二锁相放大器提供参考频率，所述第二锁相放大器用于测量与圆偏振光相关的光电流信号；

一数据采集卡，所述数据采集卡连接第一、第二锁相放大器的输出端，接收来自第一、第二锁相放大器输出端的数据，所述计算机控制数据采集卡对这些电学信号进行运算处理，然后保存处理结果。

2.根据权利要求1所述的铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，其特征在于，所述激光光源为一频率为80MHz、脉宽为140fs的锁模台蓝宝石激光器，波长范围覆盖680nm到1080nm。

3.根据权利要求1所述的铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，其特征在于，所述光弹性调制器的工作模式位于0.25λ，工作频率50kHz，其主轴与起偏器成45°角。

4.根据权利要求1所述的铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，其特征在于，所述第一锁相放大器的参考频率为斩波频率，测量普通光电流，所述第二锁相放大器的参考频率为光弹性调制器频率，测量圆偏振相关的光电流信号。

5.根据权利要求1所述的铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，其特征在于，所述变温冷热台设置旋转装置，用于改变光入射的方位角。

6.根据权利要求1所述的铁磁半导体平面内磁各向异性的光电流测试系统，其特征在于，所述光学反射镜为可旋转光学反射镜，用于改变光源的入射角。

7.采用权利要求1-6任意一项所述的测试系统表征铁磁半导体平面内的磁各向异性的测试方法，其特征在于包括，(1)调整所述光学反射镜，以改变光源入射角；(2)测量各入射角下所述样品激发的光电流。

8.采用权利要求1-6任意一项所述的测试系统表征铁磁半导体平面内的磁各向异性的测试方法，其特征在于包括，(1)旋转所述变温冷热台装置，以改变光源方位角；(2)测量各方位角下所述样品激发的光电流。

9.采用权利要求1-6任意一项所述的测试系统表征铁磁半导体平面内的磁各向异性的测试方法，其特征在于包括，(1)调整所述变温冷热台装置温度，使所述样品所处温度低于其居里温度；(2)旋转所述变温冷热台装置，以改变光源方位角和/或调整所述光学反射镜；(3)测量各方位角、入射角下所述样品激发的光电流。