Magnetooptische Effekte bei inkohärenter Vielfachreflexion - Teil II: Matrizenverfahren

Keßler, Franz Rudolf

Die magnetooptischen (mo) Effekte, das sind Faraday- und mo Kerr-Effekt, sind bei stattfindender Vielfachreflexion in planparallelen Proben bzw. in entsprechend aufgebauten Schichtsystemen stets Überlagerungseffekte, denn die vielfachreflektierten Strahlanteile treten nach mehrfacher Transmission und mehrfacher Reflexion (unter Einschluß von Umkehrungen der Lichtausbreitungsrichtung!) zu einer einzigen Meßgröße in Transmission ("resultierender Faraday-Effekt") bzw. Reflexion ("resultierender mo Kerr-Effekt") zusammen. Dabei sind die kohärente und die inkohärente Überlagerung der Teilstrahlen zu unterscheiden. Teil I der Arbeit stellte ein "Iterationsverfahren" zur Berechnung der mo Effekte einer Planplatte vor. Im vorliegenden Teil II der Arbeit wird der "inkohärente Fall" dahingehend untersucht, ob ein Matrizenverfahren Anwendung finden kann, die mo Effekte zu berechnen. Die Ergebnisse hängen davon ab, welches Meßverfahren Anwendung findet: die Polarisationsanalyse mit Analysatordrehung ("AD-Methode") oder die getrennte bzw. in Modulation abwechselnde Intensitätsmessung für die rechts- bzw. links-zirkular polarisierte Eigenmode des Lichtes im Magnetfeld ("ZPM-Methode"). - Im ersten Fall ist eine Matrizenrechnung grundsätzlich nicht möglich. - Im zweiten Fall ist eine korrekte Matrizenrechnung für die in der Messung allein zugängliche mo Elliptizität jedoch gegeben. Eine Beispielrechnung stellt die grundsätzlich unterschiedlichen Elliptizitätsspektren bei der AD-Methode und der ZPM-Methode vergleichend gegenüber. - Für die mo Drehung bei der AD-Methode wird das Verfahren einer verbesserten Matrizen- Näherungsrechnung vorgestellt. Es liefert zugleich die mo Elliptizitätswerte der ZPM-Methode in Transmission und Reflexion. In einer Beispielrechnung wird dabei bezüglich Drehung und Elliptizität eine Näherungsgenauigkeit erreicht, die typischerweise besser ist als 0,02%. - Für ein Teilschichtsystem mit kohärenter Vielfachreflexion innerhalb ein Schichtsystems mit inkohärenter Vielfachreflexion wird eine "mo Ersatz-Grenzschichtmatrix" angegeben, mit deren Hilfe der Einbau des kohärenten Teilschichtsystems in die oben genannten Rechenverfahren möglich ist.

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Keßler, Franz Rudolf: Magnetooptische Effekte bei inkohärenter Vielfachreflexion - Teil II: Matrizenverfahren.

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