Document
Design and construction of a MOKE instrument for static and dynamic studies magnetic multilayers
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2016
Language
English
Subject
English abstract
The Magneto Optic Kerr Effect (MOKE) is a unique method to investigate the magnetization at the surface of the materials. The effect is based on the fact that the magnetization causes the interaction between the electrons in the material and the electric field of an incident light beam to be anisotropic. As a result, when a linearly polarized light beam is reflected from a magnetized surface, the reflected beam is elliptically polarized with the long axis rotated with respect to the direction of polarization of the incident light. The effect is already used in a number of applications; for instance reading information on hard disk drive devices. In this thesis, we present the MOKE instrument that we have designed and built at SQU. The instrument was built using mainly available redundant hardware. The specific data acquisition hardware and software was entirely designed and constructed for this project. The instrument is operational and can be used to obtain hysteresis loops as well as investigate the dynamics of magnetization reversal. A heating/cooling stage has also been constructed and incorporated in the instrument. The instrument was used to investigate the evolution of the hysteresis loop in (Co/Ni) multilayers as a function of the number, N, of repeats. The data presented shows that in the specimens with N = 4, 6 and 8 the ratio of the remanence to saturation magnetization MR/Ms is unity. The specimen (Co/Ni)4 displays a rapid magnetization reversal at the switching field, whereas the other two specimens have a gradual magnetization reversal. It is also observed that the switching field decreases as N increases.
Description
Thesis
Member of
Resource URL
Arabic abstract
تعتبر ظاهرة كير المغناطیس وضوئية - والتي تعرف اختصارا ب (MOKE) - طريقة متفردة لدراسة التمغنط على أسطح المواد. وتستند هذه الظاهرةعلى حقيقة أن التمغنط يجعل التفاعل بين إلكترونات المادة والمجال الكهربائي للشعاع الضوئي الساقط غير متماثل اتجاهية، ونتيجة لذلك نجد أنه عندما ينعكس شعاع ضوئي مستقطب خطية من سطح ممغنط فإن الشعاع الضوئي المنعكس يستقطب إهليجية بحيث يدور المحور الطويل عن اتجاه الإستقطاب بالنسبة للشعاع الساقط. لهذه الظاهرة العديد من التطبيقات التقنية كما هو الحال في الأقراص الصلبة في أجهزة تخزين البيانات في هذه الدراسة تناقش بالتفصيل الجهاز المعتمد على ظاهرة كير المغناطيس وضوونية (MORE) والذي صممناه وقمنا ببنائه في جامعة السلطان قابوس مستخدمین - وبصورة أساسية - أجزاء من أجهزة فائضة عن الحاجة. المعدات والبرمجيات الحاسوبية المستخدمة للحصول على البيانات في هذا الجهاز؛ تم تصميمها بالكامل أثناء هذه الدراسة. تم التأكد من أن الجهاز يعمل بصورة تمكن من الحصول على حلقات التخلفية المغناطيسية إضافة إلى دراسة ديناميكية الإنقلاب المغناطيسي. أضيفت وحدة تسخين وتبريد للجهاز؛ للتمكن من دراسة تأثير تغير درجات الحرارة على الخواص المغناطيسية. تم استخدام الجهاز الدراسة تغير منحنى التخلفية المغناطيسية المتعددة الطبقات مكونه من ( Co / Ni ) مع عدد الطبقات N. أظهرت النتائج أنه بالنسبة للعينات ذوات قيم N المساوية ل 4 و6 و8 فإن نسبة التمغنط المتبقي ( M) لتمغنط التشبع (M) - أي MqMs - تساوي واحد. لوحظ أنه بالنسبة للعينة 4( Co / Ni )؛ فإن انقلاب التمغنط يكون سريعة عند نقطة تبديل المجال، بينما يكون انقلاب التمغنط تدريجية في العيينتين الأخريتيين (6 , 8=N). أيضا لوحظ أن زيادة عدد الطبقات تؤدي إلى نقصان نقطة تبديل المجال المغناطيسي
Category
Theses and Dissertations