研究目的
该工作的目标是在初始MPC的铁铋石榴石包覆膜表面构建额外的金等离子体晶格,使所得结构包含彼此层叠且嵌入磁介质中的等离子体晶格。
研究成果
开发了等离子体异质结构的形成方法,并获得了一种由两层金晶格通过一层铋石榴石隔开形成的磁等离子体晶体,其中等离子体晶格相对位移半个周期。所得结构具有磁等离子体晶体典型的光学和磁光效应,这些效应由晶格中表面等离极化激元的共振激发引起。
研究不足
多晶BIG薄膜(作为金第二晶格的衬底)的表面粗糙度导致离子束无法严格聚焦于下层晶格间隙上方,因此需要将两个晶格相对偏移约半个周期。
基于一维磁等离子体晶体(MPC),通过聚焦高能离子束与宽孔径低能离子束在溅射沉积过程中的联合使用,构建了双晶格等离子体结构。初始的高品质因数(Q)一维磁等离子体晶体由铋铁石榴石(BIG)层表面穿孔金膜构成。随后采用离子溅射法沉积100纳米厚的多晶BIG Bi3Fe5O12薄膜进行共形包覆。第二层等离子体晶格形成于上部BIG薄膜表面。接着使用30 keV能量的Ga+高能离子束蚀刻金膜,过程中同步形成二级等离子体晶格。最后通过氧离子溅射共形沉积Ta2O5层完成结构制备。
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