Kerr Effet

MESURES MAGNETO-OPTIQUE

L’ensemble des phénomènes résultant de l’interaction d’une onde électromagnétique avec la matière en présence d’un champ magnétique constitue la magnéto-optique. Faraday fut le premier à observer que lors de la transmission dans un matériau transparent d’une lumière polarisée linéairement et d’incidence normale, le plan de polarisation de cette lumière tournait d’un certain angle en présence d’un champ magnétique parallèle à la direction de propagation (effet Faraday, 1946). Kerr découvrit quelques années plus tard (1977) que la polarisation de la lumière pouvait également être modifiée lors de la réflexion sur un matériau magnétique. Il existe en fait différents effets magnéto-optiques qui dépendent de l’orientation du champ magnétique par rapport au vecteur de propagation de la lumière, de la polarisation de la lumière ainsi que de la méthode de mesure employée, à savoir, par transmission ou par réflexion. On distingue les effets magnéto-optiques du premier ordre, proportionnels à des termes impairs du champ magnétique, et ceux du second ordre, proportionnels à des termes pairs du champ magnétique.

1) Les géométries de l’effet Kerr

L’interaction magnéto-optique qui résulte de la réflexion d’une onde électromagnétique polarisée linéairement sur un matériau aimanté constitue l’effet Kerr magnéto-optique (en anglais MOKE, Magneto Optical Kerr Effect).

On distingue 3 types d’effet Kerr suivant l’orientation de l’aimantation par rapport au plan d’incidence et au plan de réflexion (figure l).

  • l’effet Kerr polaire : l’aimantation est perpendiculaire à l’échantillon et dans le plan d’incidence.
  • l’effet Kerr longitudinal : l’aimantation est dans le plan de l’échantillon et dans le plan incidence.
  • l’effet Kerr transverse : l’aimantation est dans le plan de l’échantillon et perpendiculaire au plan d’incidence.

Dans le cas des configurations polaire et longitudinale, l’onde électromagnétique polarisée linéairement se transforme en une onde elliptique après réflexion sur le milieu aimanté. On décrit cette onde réfléchie elliptique par la rotation complexe K = K + i K où K est l’angle de rotation de l’axe principal de l’ellipse par rapport à la direction initiale de polarisation et K est l’angle d’ellipticité de cette ellipse (figure 2). L’effet Kerr transverse entraîne non pas une modification de la polarisation de l’onde incidente, mais un changement de sa réflectivité.

Pour plus d’informations, voir l’effet kerr

Contact :