反鐵磁體系三階非線性效應(yīng)理論研究.pdf

1、反鐵磁體的共振區(qū)間處于太赫茲波段，研究反鐵磁體的非線性效應(yīng)，對通信頻段的擴展具有實際應(yīng)用價值。一般情況下，反鐵磁體的非線性效應(yīng)非常弱，需要很高的光強才能被激發(fā)。如何增強非線性效應(yīng)對于應(yīng)用而言非常重要。本論文利用反鐵磁體非線性理論研究了反鐵磁膜及反鐵磁光子晶體的光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)及非線性透反射性質(zhì)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.本文根據(jù)典型的反鐵磁體(MnF2，F(xiàn)eF2等)雙子格結(jié)構(gòu)，從磁矩動力學(xué)方程出發(fā)，計算了外場作用下三階非線性磁

2、化率，得到顯函數(shù)形式的磁化率表達(dá)式。為研究反鐵磁體各階非線性現(xiàn)象建立了堅固的理論基礎(chǔ)。
　　 2.研究了Voigt位型下反鐵磁薄膜三階非線性效應(yīng)之一的光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，在高低兩個共振頻率附近，光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)具有不同的特性。當(dāng)外加磁場為1.0kG時，僅在高共振頻率附近探測到光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)；當(dāng)外磁場增加到2.0kG時，低共振頻率附近才出現(xiàn)光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)。研究表明，光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)可以通過改變?nèi)肷浣嵌取㈦妶鰪姸燃氨∧ず穸葋磉M(jìn)行調(diào)制。

3、
　　 3.在Voigt位型下，將反鐵磁體插入到電介質(zhì)光子晶體中，利用光子晶體光局域化原理，來增強三階非線性效應(yīng)的輸出。研究表明，當(dāng)外磁場為1.0kG時，在電磁波小角度入射范圍內(nèi)，高低共振頻率附近均可探測到光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)，而在電磁波大角度入射區(qū)域，需要進(jìn)一步增強外磁場才能在低共振頻率附近發(fā)現(xiàn)光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)電介質(zhì)層數(shù)可以進(jìn)一步調(diào)制光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)。
　　 4.探索反鐵磁薄膜的非線性透反射問題。電磁波在反鐵磁體