aufbau und inbetriebnahme eines hochauflösenden kerr ...

Kapitel 2 ! Theoretische Grundlagen
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Abbildung 2-3: Darstellung des a) polaren, b) transversalen und c) longitudinalen Kerr-
Effektes. Der normal reflektierten Amplitude (offener Pfeil) wird bei Reflexion an einer
magnetisierten Probe die Kerr-Amplitude (schwarzer Pfeil) überlagert. Beim polaren und
longitudinalen Kerr-Effekt erhält man eine Kerr-Drehung. Beim transversalen Kerr-Effekt
ändert sich die Größe der Gesamtamplitude.
Eine mikroskopische Beschreibung magnetooptischer Effekte wurde auf der Basis der
Modelle von Lorentz und Drude möglich [22]. Das sind klassische Theorien, die die
Wechselwirkung von Licht mit Elektronen betrachten, indem diese wie harmonische Oszillatoren
behandelt werden.
Die Bewegungsgleichung des harmonischen Oszillators für freie Elektronen in einem in z-
Richtung weisenden Magnetfeld sieht wie folgt aus:
m
r
∂
r
∂
∂ t
r
∂
∂ t
2
2
e
⋅ + me
⋅ Γ ⋅ + me
⋅ ω
0
⋅ r − e ⋅ × Bext
= e ⋅ E
2
0
∂ t
r
iωt
E0
⋅ e ist der Beitrag des einfallenden Lichts, m e die Elektronenmasse, e die Elementarladung,
B r
−1
das externe Magnetfeld und Γ = τ die Dämpfungskonstante bzw. inverse
ext
Relaxationszeit der Elektronen.
r
r
r
⋅ e
iωt
( 9 )
- 8 -