[发明专利]一种基于光自旋霍尔效应的磁性测量方法

摘要

本发明公开了一种基于光自旋霍尔效应的磁性测量方法，从偏振态制备器出来偏振光经待测样品表面反射时发生光自旋霍尔效应，左、右旋圆偏振分量沿垂直于入射面的方向产生相反的移动，该位移对界面样品磁性参数和外加磁场异常敏感。向待测磁性样品施加外磁场时，随着外加磁场强度的变化，光斑质心将发生微小位移的变化，通过量子弱测量技术精确测量这一位移信号，实现对材料磁化性能的高精度和高灵敏的测量。

主权项

1.一种基于光自旋霍尔效应的磁性测量方法，其特征在于使用的磁性测量系统包括发光装置(1)、偏振态制备器(2)、电磁场产生装置(3)、偏振态选择器(4)、光电探测装置(5)，待测样品(11)放置于电磁场产生装置产生的电磁场内；由发光装置(1)发出的光束经偏振态制备器(2)变成偏振光入射到待测样品表面，在待测样品表面发生反射产生光自旋霍尔效应，被反射的光经偏振态选择器(4)后由光电探测装置(5)接收；所述偏振态制备器(2)出来的光的偏振态与偏振态选择器(4)输出光的偏振态正交；所述基于光自旋霍尔效应的磁性测量方法使用以上磁性测量系统按照以下步骤操作：步骤1、将待测样品按照设定方向放置于电磁场产生装置的工作腔内，在保持电磁场关闭的情况下，启动发光装置，由发光装置发出的光束经偏振态制备器变成偏振光后入射到待测样品表面，经样品表面反射的光经偏振态选择器后被光电探测装置接收；调节偏振态选择器，使从偏振态制备器出来的光束偏振态与偏振态选择器出来的光束偏振态正交，观察到光电探测装置出现两个对称的光斑，设置此时的整个光斑的质心偏移量为零；步骤2、启动电磁场产生装置，从0开始逐渐加大正向磁场强度，同时记录在该磁场强度下对应的光斑质心位置的横向偏移，直至光斑质心位置偏移不随磁场强度变化，然后逐渐减小磁场强度到0，再逐渐加大负向磁场强度，直至光斑质心位置偏移不随磁场强度变化，再逐渐减小负向磁场强度到0后，之后再次加大正向磁场强度，至达到前面正向磁场强度施加最大值，此时得到一个光斑质心位置随外加磁场强度变化的磁滞回线。