Efeitos do Comportamento da Fase Refletida de Ferrimagnetos e Antiferromagnetos em Estruturas Magneto-Ópticas
Ferrimagneto. Antiferromagneto. Fase refletida não recíproca. Ondas guiadas. Microondas. Terahertz.
Investigamos, através de simulações numéricas, efeitos ópticos associados a não reciprocidade da fase da onda refletida, nas frequências microondas e terahertz, em materiais magnéticos. Mostramos cálculos da refletividade, fase e deslocamento do raio refletido, na ausência e presença de amortecimento, considerando um campo magnético externo de ±0.33 T e radiação incidindo obliquamente a 45° em um ferrimagneto YIG. Embora a refletividade seja essencialmente recíproca em reflexão simples, mostramos como a reflexão de uma estrutura formada por ar, silício e YIG apresenta uma refletividade altamente não recíproca. Também investigamos através do cálculo de curvas de dispersão a excitação de modos guiados numa guia de onda formada por cobre, ar e YIG. Comparamos esses resultados com os obtidos anteriormente para um material antiferromagnético em um guia de ondas formada por cobre, vácuo e MnF2 na presença de um campo magnético externo de +0.01 T, em frequências terahertz. Observamos que o fluxo de energia na guia de onda com YIG pode ocorrer na direção oposta à do vetor de onda correspondente. Isso não ocorre na guia de ondas com MnF2. Ambas as guias, com YIG ou MnF2, podem ter a direção de propagação do fluxo de energia do modo guiado sintonizável invertendo o sinal do campo magnético externo. Adicionalmente, verificamos que inserindo um bloco de MnF2 em uma guia de ondas de cobre, vácuo, cobre, podemos bloquear a propagação da luz em uma determinada direção, funcionando como um diodo óptico. A direção de propagação do fluxo de energia no diodo é sintonizável invertendo o sinal do campo magnético externo. Assim, o bloco atua como um diodo óptico reversível. Pretendemos estender estes estudos para estruturas tridimensionais, e se possível, verificar experimentalmente os resultados obtidos. Além de verificar a possibilidade de refração negativa em YIG.