Нелинейные магнитооптические явления в кристаллах и пленках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им АФ ИОФФЕ

На правах рукописи

Павлов Виктор Владимирович

НЕЛИНЕЙНЫЕ МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ И ПЛЕНКАХ

Специальность 01 04 07 - физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 2007

003055635

Работа выполнена в Физико-техническом институте им А Ф Иоффе Российской Академии Наук

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, профессор

А К Звездин

доктор физико-математических наук, профессор

М П Петров

доктор физико-математических наук, профессор

С А Немов

Ведущая организация Санкт-Петербургский Государственный Университет

Защита состоится 19 апреля 2007 г в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 002 205 01 при Физико-техническом институте им А Ф Иоффе РАН по адресу 194021, г Санкт-Петербург, Политехническая ул , д 26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института им А Ф Иоффе РАН

Автореферат разослан 19 марта 2007 г

совета Д 002 205 01

кандидат физико-математических наук

Ученый секретарь диссертационного

А А Петров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы Изучение физических свойств магнитоупорядочен-ных соединений является одним из основных направлений современной физики твердого тела Это обусловлено как фундаментальными научными проблемами магнешзма, так и широким использованием магнитных материалов в технике Большое внимание уделяется оптическим исследованиям магнитоупорядоченных диэлектриков и полупроводников За последние десятилетия выполнен большой объем работ по линейной оптической спектроскопии магнетиков, магнитооптическим явлениям при отражении и прохождении света Тем не менее, в оптических исследованиях магнитоупорядоченных соединений остается значительный круг проблем, которые не были решены в прошлом Это область исследований включает нелинейные оптические явления, связанные с магнитоупорядоченным состоянием вещества или внешним магнитным полем

Хорошо известно, что возникновение магнитного порядка в твердом теле, которое может быть описано как нарушение операции обращения времени 1{, может приводить к появлению линейных магнитооптических явлений — эффекту Фарадея при прохождении света через намагниченную среду или эффекту Керра при отражении света от намагниченной поверхности Эти магнитооптические эффекты разрешены во всех средах со спонтанной намагниченностью или во внешнем магнитном поле В нелинейной оптике эффекты четного порядка разрешены по симметрии в электродипольном приближении только при нарушении операции пространственной инверсии I Возникновение магнитного порядка в нецен-тросимметричной среде или приложение внешнего магнитного поля приводит к появлению совершенно новых нелинейных оптических явлений

Нелинейные оптические явления играют важную роль в современных физических исследованиях и различных технических приложениях, поскольку они используются, например, в квантовых приборах, работающих на основе таких оптических явлений, как генерация оптических гармоник, параметрическое преобразование света, генерация суммарной и разностной частот За последнее десятилетие существенно возрос интерес к нелинейным оптическим процессам в магнитоупорядоченных материалах [1—4], что привело фактически к формированию нового научного направления в физике твердого тела, связанного с изучением нелинейных магнитооптических явлений Одной из причин этого послужило широкое

применение в физических экспериментах фемтосекундных лазеров, способных генерировать импульсы длительностью 100 fs и менее Использование таких лазеров позволило проводить перазрушающие исследования тонкопленочных и наноструктурных магнитных материалов нелинейными оптическими методами В силу высокой пиковой мощности в фемтосекундных световых импульсах при небольшой средней интенсивности излучения стало возможным исследование магнитных поверхностей и интерфейсов, имеющих малые величины оптических нелинейностей

Генерация второй оптической гармоники (ГВГ) является нелинейным процессом второго порядка, что обуславливает важные особенности этого метода при изучении конденсированного состояния вещества Нелинейная спектроскопия с использованием ГВГ дает качественно новую информацию при изучении электронной и магнитнои структур твердых тел по сравнению с исследованиями методами линейной оптики Это связано с различием правил отбора для однофотонных и многофотонных процессов Более высокий порядок процесса взаимодействия излучения с веществом позволяет получать более детальную информацию о кристаллической, электронной и магнитной структурах Использование перестраиваемых лазеров и оптических параметрических генераторов в экспериментах по ГВГ определяет спектроскопические возможности данного метода Этот метод дает возможность эффективно зондировать электронные состояния, находящиеся по энергии как в области d-d переходов внутри незаполненной электронной оболочки, так и в области фундаментального поглощения Достаточно уникальными возможностями метода ГВГ являются определение сложных магнитных структур — установление их точечных и пространственных магнитных групп, визуализация 180-градусных антиферромагнитных доменов, неразличимых методами линейной оптики Таким образом, использование метода ГВГ обеспечивает новую фундаментальную информацию о нелинейных оптических свойствах, электронных и магнитных структурах твердых тел, получение которой другими методами затруднительно или невозможно Все эти аспекты определяют актуальность темы диссертации

Проведенные исследования в рамках диссертации были включены в российские научные проекты, в том числе поддерживаемые Российским фондом фундаментальных исследований, и международные программы совместного сотрудничества

Целью работы является экспериментальное исследование и выявление физических механизмов новых нелинейных магнитооптических явлении в магнитоупорядоченных диэлектриках, пленочных структурах, диа-и парамагнитных полупроводниках В качестве объектов исследования были выбраны следующие объемные кристаллы и пленочные структуры редкоземельные гексагональные манганиты [^МпО) (И = Бс, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и Ьи), антиферромагнетики СоО, N10 и КЫ^, гадолиние-вый ферроборат Ос1Ге!(ВО!)4, полупроводники ОаАэ, Сс1Те и (Сс],Мп)Те, редкоземельные пленки ферритов-гранатов и эпитаксиальные пленки МпАэ на поверхности кремния

В рамках решения общей фундаментальной проблемы были сформулированы конкретные научные задачи, связанные с исследованием актуальных, как с точки зрения фундаментальных свойств, так и в прикладном значении, объектов на каждом эгапе выполнения работы Эти задачи определяются состоянием проблемы и описаны в соответствующих главах диссертации для каждого класса исследованных материалов Все результаты и выводы работы являются оригинальными

Научная новизна работы заключается в решении конкретных задач

1 Исследование новых нелинейных магнитооптических явлений в пленочных материалах, обладающих спонтанной намагниченностью, изучение температурных, спектральных и полевых зависимостей индуцированного намагниченностью вклада в ГВГ, развитие метода вращательной анизотропии интенсивности ГВГ и его использование для установления анизотропных свойств мапштного и кристаллографического вкладов в нелинейный оптический сигнал, разделение этих двух типов оптических нелинейностей и выявление роли нелинейной оптической интерференции, поиск таких новых явлений, как нелинейное оптическое вращение и магнитный дихроизм

2 Изучение спектральных характеристик, температурного поведения и анизотропных свойств оптических нелинейностей нового типа в анти-ферромагнитно упорядоченных кристаллах, установление роли электро-дипольного и магнитодипольного механизмов для формирования таких нелинейностей, изучение методом ГВГ магнитных фазовых переходов в антиферрома1 нетиках

3 Изучение сложных неколлинеарных магнитных структур в редкоземельных манганитах Г^МпС^ = Бс, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и Ьи) методом

ГВГ, установление характера антиферромагнитного упорядочения спинов ионов марганца Мп!+, определение пространственных магнитных групп этих соединений, визуализация антиферромагнитных доменных состояний нелинейным оптическим методом

4 Исследование индуцированных магнитным полем вкладов в генерацию второй оптической гармоники в модельных диа- и парамагнитных полупроводниках ОаАв, Сс1Те и (Сс],Мп)Те, изучение индуцированных полем нелинейностей в широком интервале температур и магнитных полей, установление роли орбитального и спинового квантования для возникновения таких нелинейностей, выявление роли других возможных механизмов формирования оптических нелинейностей, отличных от электро-дипольного механизма

Учитывая актуальность изучения нелинейных магнитооптических явлений в магнитоупорядоченных, пара- и диамагнитных средах, по инициативе Р В Писарева в ФТИ им А Ф Иоффе в 90-е годы автором работы были начаты исследования данного класса явлений Для реализации этой задачи был применен метод генерации второй оптической гармоники Этот сравнительно простой метод исследования позволяет изучать оптические нелинейности, связанные с магнитным параметром порядка или внешним магнитным полем в широком спектральном, полевом и температурном диапазонах Использование охлаждаемой камеры на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС) позволяет эффективно исследовать локальные области различных классов материалов — магнитные, антиферромагнитные и сегнетоэлектрические домены, кристаллографические двойники и другие выделенные пространственно особенности кристаллической или магнитной структуры В результате этой деятельности, представленной в данной диссертационнной работе, в ФТИ им А Ф Иоффе за последнее десятилетие было развито новое направление — нелинейная магнитооптика магнитоупорядоченных кристаллов и структур Основные научные положения, выносимые на защиту

1 Обнаружен объемный, индуцированный намагниченностью вклад в генерацию второй оптической гармоники в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов Установлены типы анизотропии интенсивности ГВГ в пленках гранатов с различной кристаллографической ориентацией подложки На основе метода вращательной анизотропии проведено разделение магнитного и кристаллографического вкладов в ГВГ Обнаруже-

ны новые нелинейные магнитооптические явления в пленках ферритов-гранатов — нелинейное оптическое вращение и магнитный дихроизм, которые являются линейными функциями намагниченности Показано, что эти явления связаны с интерференцией кристаллографического и индуцированного намагниченностью вкладов в нелинейную оптическую поляризацию Проведен подробный феноменологический анализ наблюдаемых оптических явлений

2 Методом ГВГ в редкоземельных гексагональных манганитах RMnOs (R = Sc, Y, In, Ho, Er, Tm, Yb и Lu) выявлены два типа оптических нелинейностей, которые однозначно связаны с сегнетоэлектрическим и антиферромагнитным параметрами порядка Вклады в ГВГ, определяемые этими нелинеиностлми, характеризуются различными спектральными, поляризационными и температурными зависимостями Определены электронные d-d состояния ионов Мп!+ в пятикратном бипирамидаль-ном кислородном окружении, ответственные за наблюдаемые максимумы в сегнетоэлектрическом и антиферромагнитном спектрах ГВГ

3 В редкоземельных манганитах RMnOt (R = Sc, Y, In, Ho, Er, Tm, Yb и Lu) определены магнитные пространственные группы методом ГВГ Установлено, что спины Mni+ лежащие в базисной плоскости ху, могут иметь различную ориентацию по отношению к кристаллографическим осям г и у и поворачиваться при изменении температуры в зависимости от типа редкоземельного иона В HoMnOj и LuMnOs ниже температуры Нееля методом ГВГ наблюдались спонтанные реориентационные фазовые переходы, связанные с вращением спинов в плоскости ху

4 Обнаружен сильный магнитодипольный вклад во вторую оптическую гармонику в центросимметричных антиферромагнитных диэлектриках NiO, СоО, KNiF.i Установлено, что существенное усиление магнито-дипольного вклада в ГВГ вызвано моногофотонным резонансом в спектральной области первого d-d электронного перехода —> (NiO, KNiF.i) и 4Г+(СоО)

5 Впервые получены изображения доменных структур для антиферромагнетиков RMnOs, NiO, связанных с магнитным параметром порядка Таким образом продемонстрирована уникальная возможность метода генерации второй оптической гармоники для визуализации с высоким контрастом антиферромагнитных доменных состояний, неразличимых методами линейной оптики

6 Обнаружена индуцированная магнитным полем генерация второй оптической гармоники в диамагнитных полупроводниках ОаАэ и СсГГе Установлено, что механизм орбитального квантования с возникновением уровней Ландау является ответственным за наблюдаемое нелинейное магнитооптическое явление Показано, что индуцированный магнитным полем вклад в ГВГ обусловлен не только электродипольным вкладом в нелинейную поляризацию, но и в значительной мере — вкладом, связанным с нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией Наличие такого вклада доказано по исследованию анизотропии интенсивности ГВГ

7 Обнаружена индуцированная магнитным полем генерация второй оптической гармоники в парамагнитном полупроводнике (Сс],Мп)Те Показано, что механизм спинового квантования является основным и связан с проявлением гигантского эффекта Зеемана Полевая зависимость интенсивности ГВГ позволяет четко идентифицировать данный механизм для парамагнитных полупроводников Обнаружены линии в спектрах ГВГ, связанные с электронными переходами с изменением проекции суммарного углового момента на величину ±2, котрые являкнен ново ¡-буждаемыми в линейной оптике в силу правил отбора

Практическая ценность работы

— Продемонстрирован эффективный метод изучения нелинейных оптических явлений второго и более высоких порядков Этот метод позволяет получать информацию о спектральных, температурных и полевых характеристиках оптических нелинеиностей, разделять кристаллографический и индуцированный магнитным порядком или внешним магнитным полем нелинейные оптические вклады

— Метод на основе генерации второй оптической гармоники позволяет определять сложные неколлинеарные антиферромагнитные структуры, проводить визуализацию различных доменных состояний, включая двойниковые кристаллографические структуры, сегнетоэлектрические, магнитные и антиферромагнитные домены

— На основе феноменологического анализа получены аналитические выражения для вращательной анизотропии кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ для нескольких точечных групп кристаллов

— Изучены нелинейные магнитооптические явления в мультиферрои-ках — гексагональных манганитах КМпО^ = Бс, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и

Lu) Эти материалы сочетают сосуществование двух параметров порядка — сегиетоэлектрического и антиферромагнитного, что может быть использовано в новых нелинейных оптоэлектронных приборах Исследована ГВГ в гетероструктурах магнетик-полупроводник MnAs/Si, которые могут быть перспективной основой для создания новых устройств магни-тоэлектроники

— Показано, что в гадолиниевом ферроборате GdFei(BOj)i имеется возможность достижения фазового синхронизма 1 -го типа для генерации второй гармоники Это заключение о фазовом синхронизме в магнитном материале позволяет расширить исследования явлений, связанных с проявлением нелинейных магнитооптических взаимодействии

Апробация работы Результаты работы докладывались на семинарах в ФТИ им АФ Иоффе РАН, на заседаниях секции "Магнетизм" Научного совета РАН по проблеме "Физика конденсированных сред'в ИФП им П Л Капицы РАН, семинарах Университетов Дортмунда (1ермания), Неймегена (Нидерланды), на Международных семинарах "Нелинейная магнитооптика "(Берлин, Германия, 1995, Кардиф, Ашлия, 1999), Международном симпозиуме по магнитооптической записи (MORIS'1996) (Нордвикхут, Нидерланды, 1996), Международных конференциях по ко[ерентной и нелинейной оптике (КиНО'1998, КиНО'2(Ю1) (Москва, Россия, 1998, Минск, Белоруссия, 2001), 43 Международной конференции по магнетизму и магнитным материалам (МММ'1998) (Майами, Флорида, США, 1998), 6 Японском/СНГ симпозиуме по сегнетоэлектричеству (JCBSF-6) (Токио, Япония, 1998), Тематических конференциях по нелинейной оптике интерфейсов (NOPTI, 1998, 2001) (Берлин, Германия, 1998, Неймеген, Нидерланды, 2001), Международном совещании членов группы ИНТАС (INTAS) (Амерс-форт, Нидерланды, 1998), Международных симпозиумах "Наноструктуры физика и технология"(С -Петербург, Россия, 1999, 2006), Международной конференции по магнетикам (IEEE'1999-INTERMAG'1999)(Kn-онгжу, Корея, 1999), X Международной конференции по лазерной оптике (С -Петербург, Россия, 2000), 8 Международной конференции по ферритам (ICF 8) (Киото, Япония, 2000), 18 Общей конференции по конденсированным средам Европейского физического общества (CMD18-2000) (Монтро, Швейцария, 2000), Международных школах-семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники"(НМММ) (Москва, Рос-

сия, 1996, 2000), Феофиловских симпозиумах по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов (Казань, Россия, 2001, Екатеринбург, Россия, 2004), Международной конференции по функциональным материалам (Крым, Украина,

2001), Объединенной конференции по физике (Гамбург, Германия, 2001), IV Международной конференции по явлениям магнитоэлектрических взаимодействий в кристаллах (МЕ1Р1С-1У) (Новгород, Россия, 2001), IV Объединенной конференции по лазерам и электрооптике/Квантовой электронике и лазерным наукам (СЬЕО/КЗЕС 2002) (Москва, Россия,

2002), Московском международном симпозиуме по магнетизму (М15М-2002) (Москва, Россия, 2002), Евроазиатском симпозиуме "Прогресс в магнетизме"(ЕА5ТМАО-2004)(Красноярск, Россия, 2004), Объединенной конференции по когерентной и нелинейной оптике/Лазерам, применениям итехнологиям(1СОМО/ЬАТ2005)(С -Петербург, Россия,2005), Конференции академического сообщества А Гумбольдта - Технологии XXI века биологические, физические, информационные и социальные аспекты (С -Петербург, Россия, 2005)

В 2005 году цикл работ с общим названием "Исследование электронных и магнитных структур кристаллов методом второй оптической гармо-ники"был удостоен премии ФТИ им А Ф Иоффе

Личный вклад автора содержание диссертации отражает персональный вклад автора В целом личный вклад автора является достаточно весомым в выборе направления исследований, постановке задач, планировании и проведении экспериментов, анализе результатов и проведении расчетов Ряд работ выполнен совместно с сотрудниками Физико-технического института им А Ф Иоффе РАН, Университетов г Дортмунда (Германия) и г Неймегена (Нидерланды)

Структура и объем диссертации диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы Объем диссертации составляет 231 страницу машинописного текста, включая 64 рисунка и 12 таблиц Список литературы содержит 247 наименований

Публикации в список публикаций по теме диссертации включено 43 работы, из них 34 — опубликованы в научных журналах и 9 — в сборниках трудов конференций Список публикаций приведен в конце автореферата

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, приведены положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна и практическая ценность результатов работы, даны сведения об апробации работы, изложено ее краткое содержание по главам

Первая глава имеет обзорный характер В этой главе обобщены ис-

торические сведения, связанные с изучением нелинейных оптических эффектов в результате нелинейностей второго порядка, в частности генерации второй оптической гармоники в магнитных материалах Проведена классификация нелинейных эффектов и типов кристаллических и магнитных структур для их наблюдения Описаны основные экспериментальные и теоретические результаты в объемных и пленочных материалах диэлектриков, полупроводников и металлов Изложены фундаментальные аспекты взаимодействия электромагнитного излучения с веществом Дано общее феноменологическое описание для нелинейных оптических явлений в кристаллических материалах с учетом магнитного и пироэлектрического параметров порядка и внешних магнитного и электрического полей Интенсивные электромагнитные волны, распространяющиеся через среду, возбуждают электрическую поляризацию Р, намагниченность М или электрический квадрупольный момент на той частоте, которая является линейной комбинацией частот падающих волн Возбуждаемые мультипольные моменты могут быть записаны как разложение в ряд относительно электрического поля Е и магнитною поля Н падающих световых волн[А35]

Р ос х"Е + х""Н + х/,гЕЕ + х'""ЕН+х"""'НН+ , М (X х""Е + + Х"'г<ЕЕ + х"'""ЕН + у"""7"НН + ,

ос х'''Е + х'/шн + х'^'ее + х''""ЕН + х';"""НН + (1)

Для нахождения отклика среды на воздействие электромагнитных волн необходимо решить волновое уравнение вида [5]

где

S = SP + SAi + SQ = ц^ + ,i() (Vx^j - „о (3)

— является источником нелинейной электромагнитной волны Электро-дипольные (ЭД) вклады х"Е и х'"ЕЕ являются основными в S Эти вклады, как правило, существенно превосходят по величине магнитоди-польный (МД) и квадрупольный (КД) вклады, и поэтому МД и КД вкладами пренебрегают в тех системах, где ЭД вклады разрешены по симметрии Линейные члены в первых двух выражениях (1) содержат тензоры диэлектрической восприимчивости х", магнитной проницаемости х"'т и линейного магнитоэлектрического эффекта х"п (х"") В случае нелинейности второго порядка, ЭД вклад £Г"ЕЕ разрешен только в нецентро-симметричной среде [5,6], в которой соответствующая восприимчивость Х"е является ответственной за такие явления, как генерация суммарной или разностной часты, ГВГи оптическое выпрямление

Для магнитоупорядоченных материалов соотношение между ^лек i ри-ческим полем световой волны E(w) на основной частоте и индуцируемои нелинейной поляризации P(2w) на удвоенной частоте в ЭД приближении может быть записано в следующем виде

Р (2lo) = £()(xW + 1Х('})Е И Е И , (4)

где х^ — инвариантный по операции обращения времени тензор г-типа [7], х^ — неинвариантныи по операции обращения времени тензор с-типа [7] Эти тензоры определяют кристаллографический и линейно зависящий от магнитного параметра порядка вклады в нелинейную поляризацию Р (2а;), соответственно Вклады г-типа разрешены лишь в нецентро-симметричной среде, а вклады с-типа появляются в области температур магнитного упорядочивания, где одновременно нарушены операция пространственной инверсии / и операция обращения времени R [8] Интерференция кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ преобразует амплитуды и фазы световых полей, что позволяет обнаруживать тонкие нюансы магнитной структуры и проводить визуализацию 180° антиферромагнитных доменов Возбуждение в среде интенсивным излучением на основной частоте нелинейных оптических волн на удвоенной частоте,

обусловленных воснриимчивостямн х^ h а также их интерференция, приводят к наблюдаемым нелинейным магнитооптическим явлениям в магнитоупорядоченных соединениях, связанным с процессом ГВГ

Если к среде приложено постоянное магнитное поле, то нелинейная поляризация Р(2ш) может содержать дополнительно члены вида [А38]

Р (2и>) = е0['Х(,)Н (0) + x(,)k M Н(0)]Е (ш) Е (ш) (5)

Первый член описывает индуцированным магнитным полем ЭД вклад, второй — нелинейную магнитооптическую пространственную дисперсию Эти новые вклады в нелинейную оптическую поляризацию, обусловленные внешним магнитным полем, в комбинации с кристаллографическим ЭД вкладом описывают возможные нелинейные магнитооптические явления в процессе ГВГ в диа- и парамагнитных соединениях

В силу сильной зависимости процесса ГВГ от симметрии кристаллов, его высокой чувствительности к различным особенностям электронной и магнитной структур, возможным фазовым превращениям, состоянию поверхности, метод на основе измерения ГВГ позволяет получать взаимодополняющую или принципиально новую информацию по отношению к традиционным методам линейной оптической спектроскопии, основанным на измерении отражения и поглощения света, магнитооптических эффектов Керра и Фарадея, фотолюминесценции

Вторая глава посвящена методическим вопросам и физическим свойствам кристаллов В этой главе подробно описаны основные экспериментальные установки для исследования процесса генерации второй оптической гармоники Приведены важные сведения по кристаллографическим, магнитным и оптическим свойствам исследованных кристаллов и структур Описаны методы приготовления образцов, приведены их основные параметры

Для изучения нелинейных оптических процессов второго и более высоких порядков были созданы две экспериментальные установки В первой установке использовалось излучение фемтосекундного титан-сапфирового (Ti АЬО ¡) лазера с длительностью импульса 100 fs и частотой повторения импульсов 82 MHz Для выделения оптических сигналов использовались цветные стеклянные фильтры Измерение интенсивности нелинейных сигналов проводилось с помощью фотоумножителя, позво-

лявшего работать в режиме счета фотонов Данная экспериментальная установка была использована как в геометрии на отражении света, так и в геометрии на прохождение света Титан-сапфировый лазер мог перестраиваться по спектру в диапазоне энергий фотонов 1 44-1 72 еУ Средняя мощность света, использовавшегося для возбуждения ГВГ, составляла 40-60 т\У Для измерения анизотропии интенсивности ГВГ в эксперименте была предусмотрена возможность поворота образцов относительно своей нормали Магнитное поле могло прикладываться в продольной или поперечной геометриях

Вторая экспериментальная установка была основана на использовании импульсного твердотельного лазера на кристалле N(1 У ¡А15О1?, излучавшего свет с энергией фотона 1 17 еУ, частотой повторения импульсов 10 Нг и длительностью импульсов 8 пэ Свет этого лазера с помощью нелинейного кристалла КН2РО4 преобразовывался во вторую, а затем в третью оптическую гармонику и использовался для накачки оптического параметрического генератора, выполненного на основе кристалла ¡3-ВаВ204, который использовался как перестраиваемый источник света в диапазоне энергий фотонов 0 6-1 6 еУ (нижняя энергетическая ветвь) Импульсная энергия света, падающего на образец, составляла величину 2-5 тЛ (в зависимости от спектральной области) В качестве фотодетектора использовался фотоумножитель или охлаждаемая жидким азотом ПЗС-камера Использование ПЗС-камеры позволяло проводить спектральные измерения оптических сигналов от выделенных локальных областей кристаллов — антиферромагнитных и сегнетоэлектрических доменов, структурных двойников и их границ раздела Исследования оптических гармоник проводились в геометриях, как при отражении, так и при прохождении света В большинстве экспериментов образец находился в гелиевом криостате, позволявшем использовать сверхпроводящий соленоид для создания магнитного поля в диапазоне 0-10 Т Сбор и обработка экспериментальных данных осуществлялись с помощью компьютера

Метод, основанный на измерении оптических гармоник, является сравнительно простым, не требующим большого числа оптических элементов Вследствие того, что оптические волны на основной и удвоенной или утроенной частотах существенно отличаются по энергии фотона, при измерении оптических сигналов на выделенных длинах волн было достаточно использовать недорогие стеклянные цветные фильтры В

спектральных исследованиях ГВГ для повышения степени фильтрации оптических сигналов использовался монохроматор Возможности данного метода достаточно широки При изучении магнитоупорядоченных соединений одними из наиболее важных достоинств метода ГВГ следует отметить его высокую чувствительность к магнитному состоянию поверхности и интерфейсов в центросимметричных материалах, возможность зондирования электронных состоянии, лежащих в области сильного поглощения, визуализацию антиферромагнитных доменов, получение магнитных фазовых диаграмм, возможность установления точечных и пространственных магнитных групп кристаллов со сложной антиферромаг-нитнои структурой Последнее обстоятельство является очень важным, поскольку определение таких структур с помощью нейтронных методов может быть затруднено или даже невозможно

В третьей главе приведены результаты по изучению нелинейных оптических явлений в магнитных соединениях Подробно описан метод вращательной анизотропии интенсивности генерации второй оптической гармоники Данный метод позволяет выявлять симметрию изучаемых кристаллических структур, проводить разделение кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ Метод вращательной анизотропии ГВГ был успешно использован для изучения нелинейных явлении в редкоземельных пленках ферритов-гранатов, в гетероструктурах MnAs/Si и га-долиниевом ферроборате GciFes(EJO{)j

В §3 1 рассмотрены вопросы, связанные с генерацией оптических гармоник в пленках ферритов-гранатов Объемные магнитные гранаты и эпитаксиальные пленки гранатов представляют собой две известные группы материалов, характеризующиеся большим разнообразием магнитных, акустических, оптических и магнитооптических свойств Тонкие пленки магнитных гранатов были выращены методом жидкофазной эпитаксии на прозрачных немагнитных подложках объемных кристаллов гадолиний-галлиевого граната или сложнозамещенного гадолиний-галлиевого граната Пленки, выращенные на подложках с четырьмя различными типами ориентации (001), (110), (111) и (210), отличались по толщине, химическому составу и по параметрам подложки В целом, было изучено более 20 образцов гранатовых пленок Сигналы ГВГ были получены от всех изученных пленок, хотя интенсивность сигнала могла ва-

рьироваться на один-два порядка по величине, в зависимости от состава и ориентации подложки Наиболее сильные сигналы ГВГ были обнаружены в пленках типа (210)

Дано феноменологическое описание процессов генерации второй и третьей оптической гармоник (ГТГ) в пленках ферритов-гранатов Предложен метод вращательной анизотропии, позволяющий исследовать анизотропные свойства магнитного и кристаллографического вкладов в нелинейный оптический сигнал, проводить разделение двух этих типов оптических нелинейностеи С использованием этого метода установлена роль нелинейной оптической интерференции Приведены экспериментальные результаты по ГВГ для пленок ферритов-гранатов с различными типами ориентации подложки в поперечной и продольной геометриях для внешнего магнитного поля Получено хорошее соответствие между экспериментальными результатами по анизотропии интенсивности ГВГ и рассчитанными зависимостями Описаны линейные и квадратичные по намагниченности нелинейные магнитооптические явления Приведены температурные и спектральные зависимости для кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ Спектры ГВГ были исследованы в диапазоне энергий фотонов 1 7-3 2 eV Выявлены кристаллографический и магнитный вклады в общую интенсивность сигналов ГВГ Измерены спектры генерации третьей оптической гармоники в диапазоне энергий фотонов 2 4-4 2 eV ниже и выше края фундаментального поглощения ~ 3 2 eV В то время как линейное поглощение возрастает при энергии фотонов более 3 eV, сигналы ГВГ и ГТГ не показывают какого-либо существенного изменения интенсивности Эти экспериментальные данные позволяют высказать предположение, что локальные d-d переходы вносят основной вклад в нелинейно-оптические спектры Вклады, связанные с электронными переходами с переносом заряда и межзонными переходами, являются менее существенными и вносят незначительный вклад в нелинейные оптические восприимчивости Очень интересный и необычный результат — наблюдение большого магнитного вклада в спектрах ГВГ с магнитным контрастом до 100% В противоположность этому магнитный вклад в спектрах ГТГ обнаружен не был Эксперименты по генерации оптических гармоник в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов продемонстрировали возможности нелинейных оптических методов для исследования магнитоупорядоченных соединений — выявлению их анизотропных

свойств, обнаружению новых нелинейных оптических явлений

§3 2 посвящен изучению генерации второй оптической гармоники в гетероструктурах ферромагнетик-полупроводник МпАэ/Б! Гетерострук-туры, получаемые при выращивании ферромагнитных пленок непосредственно на поверхности полупроводников, таких как кремний или арсе-нид галлия, являются перспективной основой для создания новых магни-тоэлектроиных устройств

Методом ГВГ проведено исследование поверхностных и интерфейсных свойств гетероструктур ферромагнетик-полупроводник МпАэ/Б!, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии Наблюдалось нечетное по намагниченности изменение интенсивности ГВГ, обусловленное интерференцией кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ Проведено феноменологическое рассмотрение возможных вкладов во вторую гармонику, на основе экспериментальных азимутальных зависимостей ГВГ определены источники нелинеино-оптического сигнала Показано, что нелинейный оптический сигнал обусловлен интерференцией анизотропного кристаллографического и изотропного магнитно-[о вкладов Эти вклады были разделены с помощью азимутальных и полевых зависимостей интенсивности ГВГ Обнаружено различие полевых ¡ависимосгеи для ГВГ и магнитооптического эффекта Керра, что связано с ра ¡личном чувствительностью линейного и нелинейного магнитооптических методов к объему пленки и к границам раздела сред

В §3 3 приведены результаты но исследованию генерации второй оптической гармоники в гадолиниевом ферроборате ОёРе^ВО^ Редкоземельные бораты железа с общей формулой РРе^ВО^ (Р — редкоземельный химический элемент) характеризуются необычным сочетанием ряда физических свойств Они кристаллизуются в тригональнои структуре типа хантита (ИипМе), описываемой нецентросимметричиои пространственной группой Й32 При изменении температуры в хантитах редкоземельных ферроборатов наблюдаются структурные и магнитные фазовые переходы

Генерация второй оптической гармоники в нецентросимметричном магнетике гадолиниевом ферроборате Ос1Ре)(ВО()1 исследована в геометрии на пропускание в спектральном диапазоне 1 2—3 0 еУ, где поглощение не слишком велико Спектральные особенности генерации второй оптической гармоники в этой спектральной области объяснены измене-

нием эффективности генерации второй оптической гармоники за счет изменения фазового рассогласования Совокупность полученных результатов позволяет сделать заключение, что в этом магнитном материале имеется возможность достижения фазового синхронизма для генерации второй оптической гармоники

В четвертой главе обсуждаются вопросы, связанные с нелинейными оптическими явлениями в антиферромагнетиках Приведены экспериментальные данные по нелинейной спектроскопии редкоземельных гексагональных манганитов КМпО ((Р = 5с, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и Ей) Сосуществование двух типов параметров порядка в этих соединениях — се-гнетоэлектрического и антиферромагнитного — обуславливает нелинейную оптическую восприимчивость нового типа Методом ГВГ определены пространственные магнитные группы для изученных гексагональных манганитов 1?МпО; Использование управляемой интерференции вкладов в ГВГ, связанных с двумя параметрами порядка, позволило провести визуализацию 180° антиферромагнитных доменов в системе ИМпО) Обнаружен сильный магнитодипольный вклад в ГВГ в центросимметрич-ных антиферромагнетиках СоО, N10 и К.!^^ Показано, что многофотонное резонансное усиление обуславливает большую величину наблюдаемых нелинейностей

В §4 1 приведены результаты по исследованию генерации второй оптической гармоники в сегнетоэлектриках-антиферромагнетиках 1^МпО! (Я = Бс, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и Ей), использованию метода ГВГ для установления пространственных магнитных групп этих материалов, визуализации антиферромагнитных доменов Вещества и структуры, в которых можно выделить несколько подсистем, характеризуемых различными параметрами порядка, получили название мультиферроиков В гексагональных манганитах Г^МпО; такими параметрами являются спонтанная электрическая поляризация при температурах Т < Тд = 900 — 1200К, (в зависимости от состава) и антиферромагнитный параметр порядка при температурах Т < Тдг =70-130 К В мультиферроиках при выполнении определенных пространственно-временных симметрийных условий возможно появление новых взаимодействий между подсистемами различной физической природы Такие перекрестные взаимодействия в данном классе материалов открывают новые перспективы для создания прибо-

YMnO,

24 26 28 40 32 SH energy (eV)

Рис 1 (a) — спектральная и угловая зависимости сегнетоэлектрического вклада ГВГ, (Ь) — спектральная, угловая и температурная зависимости антиферромагнитного вклада ГВГ в YMnO s [А10]

ров, основанных на взаимном контроле магнитных, электрических и деформационных состояний

В диапазоне энергий фотонов ГВГ 2 0-3 2 еУ проведено спектральное исследование двух типов оптических нелинейностей гексагональных ман-ганитов ИМпО) — сегнетоэлектрического и антиферромагнитного, связанных с нелинейными оптическими восприимчивостями г- и с-типа, соответственно Сегнетоэлектрические компоненты нелинейной восприимЧИВОСТИ = \>~, = Хчч- = Хч*Ц,Хггг = Хгщ^Х-Ь МОГуТ ЛИШЬ НаблЮдаться для света поляризованного вдоль оси г или вдоль г и г (у) Сегне-тоэлектрический клад в УМпО( имеет широкий максимум при ~2 7 еУ

(см рис 1) Спектр ГВГ для антиферромагнитного вклада (компоненты

(О (') (О (<) \ ^

Хчг = — Х'цц = ~Хчгч = — Хччь) наблюдается лишь при температурах

ниже температуры Нееля Тдг при к || г, в этих условиях сегнетоэлектри-ческий вклад в ГВГ не проявляется Антиферромагнитный вклад в ГВГ характеризуется узким пиком с максимумом при 2 46 еУ На рис 1а показана температурная зависимость антиферромагнитного вклада в ГВГ при 2}щ; = 2 46 еУ в УМпО) Сигнал ГВГ зануляется при температурах выше

T/v — 74 К, что однозначно свидетельствует о том, что этот сигнал связан с антиферромагнитным параметром порядка На рис J также приведены данные для вращательной анизотропии интенсивное ги ГВГ в УМиО ( для сегнетоэлектрического и антиферромагнитного вкладов в ГВГ Интерференция антиферромагнитного и сегнетоэлектрического сигналов ГВГ или сигнала от внешнего источника ГВГ, например кварцевой пластинки, была использована для визуализации 180° антиферромагнитных доменов, неразличимых методами линейной оптики

Обсуждается микроскопическая модель ГВГ в гексагональных ман-ганитах RMnOj Для тригонального бипирамидального кислородного окружения иона Mni+ основным состоянием является орбитальный сингл ет rTi, а возбужденными состояниями — орбитальные дублеты г'Гг, и 5Г(, В сегнетоэлектрической фазе происходит снятие вырождения за счет понижения симметрии локального кристаллического поля, и каждое из возбужденных состояний расщепляется на два состояния Г)Г| и г,Г> Локализованный электронный переход rTi(c, у) —> г>Гi( г, у) ра (решен для Е(о-) _1_ z, a rTi(x, у) г,Г2(г) соответствует Е(и, ) || с По ышкш мо rem cei не-тоэлектрический вклад в ГВГ связан с пере\<> юм 'I i 'I при 2 7 е\ а антиферромагнитный вклад в I Bl — с иерем> m>\i I , I , при 2 1(>е\

При температуре Тр — !1 К в пгнлтевом м.нп.шиц I InМп( ), нрщк -ходит реориентационныи фа ювыи пером» t — in. о i iiniii.i шншрл'нш.иикч в базисной плоскости iy на угол (Л) 11о ираин 'ым oifxip.i шншши'К гпу-югцих магнитных пространственных групп ниже '1ц II К нелинейная восприимчивость Ху1/ имеет ненулевую величину, а выше Тц — 11 К нелинейная восприимчивость Xrrr является ненулевой (см рис 2) На основе симметрийного анализа ГВГ впервые сделано однозначное определение магнитных пространственных групп редкоземельных гексагональных манганитов RMnOt(R = Se, Y, Но, Er, Tm, Yb, Lu) В диссертации приведена сводная диаграмма для пространственных магнитных групп, реализуемых в этих материалах при различных температурах 11а рис 2 также показаны изображения антиферромагнитных доменов в I IoMnO t выше и ниже температуры реориентационного фазового перехода

В §4 2 обсуждается генерация второй оптической гармоники в цен-тросимметричных антиферромагнетиках СоО, NiO и KNiFj Эксперименты по генерации второй оптической гармоники зачатую ограничиваются нецентросимметричными соединениями, в которых ГВГ разрешена в

(Л НоМпО., Ш , • 1 » T 1 ' T— ■L T = 6K "•m X T = 50 К o'llv

(1) зоа/С if 0" I 1J , эоо.

с

X СП 2Аа\ '20" / \ 240 ar

0 )80' \ / iao" _

2,0 2,2 2,4 2,6 SH energy (eV) 2,8 3,0

й с

Щ

с

X «

О

О 10 20 30 ¿10 50 60 70 80 90

Temperature (К)

Рис. 2. спектральные, угловые и температурные зависимости ГВГ, изображения антиферромагнмтмых доменов в НоМпОз [А2'0].

электродипольном приближении [5,6]. Это ограничение было существенным для магнитоупорядоченных соединений, исследуемых методом ГВГ, поскольку большинство из них являются центросимметричными. 11а примере трех хорошо известных центросимметричных а птифер рома гнети ков СоО, N¡0 и показано, что может возникать резонансное усиление

м а г н итод и I ] ол ьн ого вклада в ГВГ. Это наблюдение существенно расширяет круг возможных материалов с магнитным порядком для нелинейных оптических исследований.

На рис. 3 приведены спектры ГВГ и линейного поглощения в N¡0 при низких температурах. Несмотря па то, что пространственная инверсия / является операцией Симметрии как для кристаллографической структуры, так и для магнитной структуры, в этих кристаллах наблюдаются достаточно сильные сигналы ГВГ в области энергий 2Это наблюдение стало весьма неожиданным экспериментальным результатом, т. к, величины сигналов ГВГ сравнимы с теми, которые наблюдаются в нецентросимметричных кристаллах, например, в гексагональных манга-питах НМпОз. Спектры ГВГ для N¡0 и КМ1Г:! очень похожи — наблю-

Second harmonic energy (eV) 16 17 18 19 20 21 22 23

(a)

NiO (001)

_. зоо1 (b) ' T=16K

c= —~

0

16 17 18 19 20 21 22 23 Fundamental photon energy (eV)

Рис 3 Спектры ГВГ и линейного оптического поглощения в кристалле Ni0(001) при низких температурах [А23]

даются две сильных узких линии в области 1 94 eV для NiO (см рис 3) и 69 eV для KNiFj В СоО зафиксированы две узких линии около 1 74 eV и 1 81 eV Сравнение спектров ГВГ и спектров поглощения в СоО, NiO и KNiFj показывает, что сигналы ГВГ с энергией 2!ии в основном отображают электронные переходы с энергией Тш, которые хорошо заметны в спектрах поглощения

Проведено феноменологическое и микроскопическое рассмотрение ГВГ в антиферромагнетиках NiO, KNiF( и СоО Показано, что наличие сильных сигналов ГВГ можно объяснить, если учесть нелинейные процессы, обусловленные магнитодипольным механизмом Нелинейная восприимчивость магиитодипольного типа может быть ответственной за наблюдаемые сильные сигналы ГВГ Нелинейная поляризация для данного процесса может быть записана в следующем виде [А23]

В диссертации приведена электронная диаграмма состояний ионов №2+(Зс08, Со2+(3с07 и Мп2+(3с!)г' для антиферромагнетиков N10, КЫ1р{, СоО и МпО Существенное усиление магиитодипольного вклада в ГВГ

P(2w) =ге(,х,""Е(а;)НН

(6)

вызвано моногофотонным резонансом в спектральной области первого с1-с1 электронного перехода 'Г| -> !Г+ (ЫЮ, KNlF¡) и 4Г+ (СоО)

Для ионов 1М|2+(Зй)8 и Со2|~(Зс1)7 существуют промежуточные электронные состояния, которые вносят вклад в нелинейную восприимчивость Х""1 Для ионов Мп2+(Зс?)Г) таких состояний нет, следовательно нельзя ожидать многофотонного резонансного усиления ГВГ в антиферромагнетике МпО Это было подтверждено на эксперименте — сигналы ГВГ отсутствовали в этом соединении

Пятая глава посвящена исследованию генерации второй оптической гармоники в диа- и парамагнитных полупроводниках во внешнем магнитном поле Это исследование выполнено в широком спектральном и температурном диапазонах, в большом интервале магнитных полей

В §5 1 обсуждается индуцированная магнитным полем ГВГ в диамагнитных полупроводниках ОаАэ и Сс1Те Эти материалы обладают нецен-тросиммегричнои точечной группой 43т, поэтому основной ожидаемый вклад во внешнем магнитном поле Н(0) в нелинейную поляризацию на удвоенной частоте Р(2^) — это электродипольный вклад вида [9, А35]

Р(2о>) = £„^"Е(Ш)ЕИ + ¿£ох"""ЕИЕМН(0) (7)

Микроскопически нелинейная восприимчивость х'" определяется нецентросимметричным распределением электрических зарядов, а восприимчивость х<"1П может быть связана как с зарядовым, так и спиновым распределением в среде х'" является полярным тензором третьего ранга, имеющим ненулевую компоненту типа хуг(6) [7] х""'1 является аксиальным тензором четвертого ранга и имеет три независимые компоненты[7]

Получены спектры интенсивности ГВГ в СаА5(001) при нормальном падении света для различных поляризаций света на основной и удвоенной частотах Кристаллографический вклад отсутствует при нормальном падении для данной ориентации кристалла при нулевой величине магнитного поля В магнитном поле появляются сигналы ГВГ, представляющие собой серию узких линий в спектральном диапазоне 1 52-1 77 еУ (см рис 4) Как следует из симметрийного анализа [7], лишь компонента нелинейной восприимчивости Хпщх является существенной в геометрии Е(2о;)±Е(и;)||у Неожиданным результатом стало то, что в геометрии

I Я 152 151 1 54 1 55 I 5<i I <7 1 58 ! 59 160

SHG energy (eV)

Рис 4 Спектры интенсивности ГВГ в ОаАз(001) при различных величинах внешнего магнитного поля Интегральная интенсивность ГВГ в зависимости от магнитного поля дана на вставке [А38]

Е(2ш)||Е(ш)||у был обнаружен сильный сигнал ГВГ, который в несколько раз больше по величине, чем допустимый электродипольный вклад в ГВГ и связанный с нелинейной компонентой Хп/цс Наличие сильного сигнала ГВГ в этой геометрии может быть объяснено нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией, описываемой феноменологическим выражением (5)

Хорошо известно, что приложение внешнего магнитного поля к полупроводнику приводит как орбитальному квантованию с образованием уровней Ландау, так и спиновому квантованию для запрещенной зоны и зоны проводимости вследствие эффекта Зеемана Энергетический спектр полупроводника в области края запрещенной зоны может быть описан с помощью выражения

E = Eq + Ell(N) + EZ(S, J),

(8)

где Ец — энергия запрещенной зоны, Ell ~~ энергия, связанная с формированием уровней Ландау Ell может быгь записана в следующем виде [10]

"1/2 + N( , 1/2+ Nh

eh

&LL = -

т,

+ ■

mh

Н,

(9)

гдет, и т.}, — эффективные массы для электронов и тяжелых дырок, /V, = ЛГ/, = 0,1,2, — квантовые числа, соответствующие номерам уровней Ландау Ег(3, J) является энергией спинового расщепления вследствие эффекта Зеемана

Ez(S,J) = (Sgí+Jgh)^^вH, (10)

где 5 = ±7 — проекции спина электронов, J = — проекции пол-

ного момента дырок на направление поля, д,^,) — g-фaктopы электронов (дырок), цв ~ магнетон Бора

Электроннодырочное кулоновское взаимодействие модифицирует спектральную картину уровней Ландау, что приводит к большому числу магнитоэкситонных состоянии [11 ] Экспериментальные данные по инду-цированнои мапштпым полем ГВГ хорошо соответствуют рассчитанным шлчеииям М1Я пи ошических переходов между уровнями Ландау ( 1С1уе1 ошспш. 'но (ссм.шонскос расщепление не превышает 1 теУ 1 и: (ы (1К1 к II 7 I ) и 0 1 шеУ 1пя С(11е (поле Я < 10 Т), поэто-м\ ия т. 1м,н ии 11И.1Ч ни |\прово шиков нем необходимости его учитывать 1.1КИМ обр,| ю\| ||ок,1 (.то чю орбит/плюс квантование в магнитном поле оирсичис! оиюшюп мсч.пипм возникновения ГВГ в диамагнитных по-мупрово шик,1\ 0.1/^ и С<11

15 ^5 2 обсуждае1ся индуцированная магнитным полем ГВГ в парамагнитном полупроводнике (С(1,Мп)Те На рис 5 показаны спектры и вращательная анизотропия интенсивности ГВГ в парамагнитном полупроводнике Сс1(ж1Мп() и,Те в области края запрещенной зоны Е(, — 1 869 еУ при различных значениях магнитного поля (Т = 4 5 К) Эти спектры радикально отличаются от спектров ГВГ в недопированном Сс1Те Насчитывается восемь линий в спектрах ГВГ, линии смещаются и растет их интенсивность при увеличении величины магнитного поля Расщепление по энергии АЕсг между самыми сильными линиями составляет 120 теУ при Н = 10 Т, это значение является типичным для гигантского зеемановского расщепления экситонных состояний, связанных с тяжелыми дырками в (С(1,Мп)Те [12] Важно отметить, что в отличие от диамагнитных полупроводников ОаАэ и Сс1Те, индуцированная магнитным полем ГВГ появляется в (Сс1,Мп)Те в области энергий спин-расщепленных оптических переходов

сэ х w

1 75 1 80 1 85 1 90 SHG energy (eV)

Рис 5 Спектры и вращательная анизотропия ГВГ в CdcmMno 1(,Те в магнитном поле для двух поляризационных комбинаций На вставке приведена интегральная интенсивность ГВГ как функция магнитного

поля[А39]

Эффект гигантского зеемановского расщепления в парамагнитных полупроводниках записывается в следующем виде [12]

Ec,z(S, J) = xS0N0(^J - aS)B,

ЪцпдмпН

11 + 7(0 J

(П)

где дмп = 2, кв — константа Больцмана, Тщ„ — температура Мп-спиновой системы (в эксперименте Тмп = Т), ¿>() и Т() — коэффициенты антиферромагнитного взаимодействия Мп-Мп, В^ — модифицированная функция Бриллюэна, Л^с* и ЛГ„/3 — обменные интегралы для состояний зоны проводимости и валентной зоны, взаимодействующих с локализованными магнитными моментами ионов Мп2+ Экспериментальные значения пиковых положений восьми линий ГВГ в магнитном поле хорошо соответствуют рассчитанным значениям по формулам (8) и (11) для оптических переходов для спинрасщепленной валентной зоны и зоны проводимости в С(1() 84Мп() к,Те Таким образом показано, что спиновое квантование в магнитном поле является основным механизмом ГВГ в парамагнитном полупроводнике (Сё,Мп)Те

В заключении сформулированы основные результаты и выводы

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1 Изучен объемный индуцированным намагниченностью вклад в генерацию второй оптической гармоники в пленках ферритов-гранатов ГВГ была исследована в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов с несколькими типами кристаллографической ориентации подложки (100), (111), (110) и (210) в продольной и поперечной геометриях для внешнего магнитного поля Всего было исследовано более двадцати образцов пленок разного состава с различными величинами рассогласования параметров кристаллических ячеек пленок и подложек, причем как содержащих магнитооптически активные ионы висмута В1так и составы без висмута

2 Исследованы новые нелинейные магнитооптические явления в пленках ферритов-гранатов — нелинейное оптическое вращение и магнитный дихроизм, являющиеся линейными функциями намагниченности Эти явления связаны с нелинейной интерференцией кристаллографического и индуцированного намагниченностью вкладов в оптический сигнал на удвоенной частоте Изучены анизотропные свойства кристаллографического и магнитного вкладов, предложена процедура их разделения на основе метода вращательной анизотропии интенсивности ГВГ Проведен подробный феноменологический анализ ГВГ в нецентросимметрич-пых магнитных кристаллах, получены аналитические зависимости для угловых зависимостей нелинейной поляризации и интенсивности ГВГ

3 Высокая симметрийная чувствительность метода ГВГ позволили провести изучение электронной и магнитной структур в гексагональных редкоземельных манганитах РМиО{ (Р = Бс, У, 1п, Но, Ег, Тт, УЬ и Ьи) Методом ГВГ в системе РМпО! впервые была изучена нелинейная поляризация нового типа, являющаяся билинейной функцией сегнетоэлек-трического и антиферромагнитного параметров порядка Выявлена роль электронных состояний ионов Мп!+, находящихся в необычном бипира-мидальном кислородном окружении, в процессе генерации второй оптической гармоники Исследованы два типа спектров ГВГ в РМпО(, которые могут быть однозначно интерпретированы как сегнетоэлектрический, связанный с электродипольным вкладом вследствие нецентросимметрич-ного расположения атомов в кристаллической ячейке, и антиферромагнитный, связаннный с антиферромагнитным спиновым упорядочением в сегнетоэлектрической кристаллической структуре Эти вклады характе-

ризуются различными трансформационными свойствами rio отношению к временной и пространственным операциям симметрии Частичное спектральное перекрытие этих двух вкладов позволяет выполнить условия для управляемой нелинейной интерференции

4 Метод ГВГ позволяет идентифицировать сложные неколлинеарные магнитные структуры В редкоземельных манганитах RMnO¡ (R = Se, Y, 1п, Но, Er, Tm, Yb и Lu) было проведено подробное исследование характера антиферромагнитного упорядочения ионов трехвалентного марганца и установлены магнитные пространственные группы во всех восьми манганитах В различных манганитах спины ионов Mnif лежат в плоскости ху и образуют треугольную структуру, однако ориентация спинов по отношению к гексагональным осям си у может быть различной, и может меняться в зависимости от температуры Было показано, что некоторые прежние заключения о магнитном симметрии и свойствах машанитов должны быть пересмотрены В НоМпО( и LuMnO¡ ниже температуры Нееля методом ГВГ наблюдался спонтанный реориеныционпыи фа твыи переход, связанный с поворотом спинов ионов А\п " un чое kol i и \ //

5 Впервые обнаружен сильный машию ниш imiijii bki.ii но тирую оптическую гармонику в цеш роишмефнчиых .ш i ж|к рром.п шм iik.i\ NiO, СоО, KNiF) В данных сое ишеннич принес I Bl i.mpeiiu н п<> i пм-метрии в электродипольном приближении ( >пвл инчпии- un ичше м«п-нитодипольного вклада в ГВГ вы mano тухфоюпиым ре шнапсом в спектральной области первого магнитодиполыюю il-il перехо u !l _¡ —> 'IV¡ (NiO, KNiFj) и 4Fj —> 4Г^ (СоО) и электродипольною электронною перехода на удвоенной энергии

6 Метод генерации второй оптической гармоники дает уникальную возможность проводить визуализацию с высоким контрастом 180-градусных антиферромагнитных доменов, неразличимых методами линейной оптики Впервые были получены изображения антиферромагнитных доменных структур для антиферромагнетиков RMnO¡, NiO

7 Индуцированная внешним магнитным полем генерация второй оптической гармоники была впервые обнаружена в нецентросимметричных объемных диамагнитных полупроводниках GaAs и CcITe Показано, что механизм орбитального квантования с возникновением уровней Ландау является ответственным за наблюдаемые нелинейные оптические явления Индуцированная нелинейная поляризация является линейной функ-

цией магнитного поля Модельные расчеты, учитывающие как электроди-польный вклад, так и вклад, связанный с нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией, хорошо описывают наблюдаемые вращательные анизотропии интенсивности ГВГ

8 Индуцированная внешним магнитным полем ГВГ была исследована в нецентросимметричных парамагнитных полупроводниках Cdi_xMnxTe с различной концентрацией ионов Мп2+ (х = 0 03-0 28) Показано, что механизм спинового квантования является преобладающим вследствие гшаптекою эффекта Зеемана Полевая зависимость интенсивности ГВГ позволяет четко идентифицировать механизм спинового квантования для парамагнитных полупроводников

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Z\e/.dm Л К, Kotov V Л Modern Magnetooptics and Magnetooptnal Mateuals - Bristol IOP Publishing, 1997

2 \onlineai Oplit s in Metals / I (1 Bennemann К H — Oxford ( l.iKiidnii h,^ 14« 18

i Wii^ih h>-< i/Un / 1 (I Sug.mo S, Kojima N — Berlin Springer, 2(100

1 \ on11neai and Integrated Magneto-Optics (специальный выпуск по иешшеинои и интегральной магнитооптике) // J Opt Soc Am В-2005, Vol 22

5 Шеи И Р Принципы нелинейной оптики — M Наука, 1989

6 ЬломбергенН Нелинейная оптика — M Мир, 1966

7 ßirss R R Symmetry and Magnetism — Amsterdam North-Holland, 1966

8 Fiebig M , Trohlich D , Knchevtsov В В , Pisarev R V // Phys Rev Lett -1994, Vol 73 -P 2127-2130

9 Pisarev R V, Sanger I , Petrakovskn G A , and Fiebig M // Phys Rev Lett - 2004, Vol 93 -P 037204-1-4

10 Ландау Л Д,ЛифшицЕ M Квантовая механика - M Наука, 1989, 768 С

11 Landau Level Spectroscopy / Eds Landwehr G and Rashba E I — Amsterdam Elsevier Science, 1991

12 Furdyna J К //J Appl Phys - 1988, Vol 64 - P R29-R64

список публикаций по теме диссертации

Al Кричевцов Б Б , Павлов В В , Писарев Р В //Письма вЖЭТФ

- 1989,Т 49, В 8 - С 466-469

А2 Кричевцов Б Б , Павлов В В , Писарев Р В //ФТТ- 1989, Т 31, В 7 - С 77-88

A3 Pisarev R V, Pavlov V V, Kirilyuk А , and Rasing Th // J Magn Soc Jpn - 1996, Vol 20, No SI - P 23-28 / Труды международного симпозиума по магнитооптической записи (MORIS'1996), Нордвикхут, Нидерланды, 1996

A4 Павлов В В , Писарев Р В , Кирилюк А , Расинг Т // Тезисы докладов XV Всероссийской школы семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники"( Москва, Россия, 1996) —С 291-292

А5 Гриднев В H , Кричевцов Б Б , Павлов В В , Писарев PB// Письма в ЖЭТФ - 1997, Т 65 - С 65-70

А6 Pavlov V V, Pisarev R V, Kirilyuk А , Rasing Th //Phys Rev Lett

- 1997, Vol 78 - P 2004-2007

A7 Pavlov V V, Pisarev R V, Kirilyuk A , Rasing Th // J Appl Phys

- 1997, Vol 81 - P 4631-4633

A8 Гриднев В H , Кричевцов Б Б , Павлов В В , Писарев Р В , Ржевский А А // ФТТ - 1998, Т 40 - Р 946-948

А9 Pavlov V V, Pisarev R V, Fröhlich D, Leute St // Труды 6 Японского-СНГ симпозиума по сегнетоэлектричеству (JCBSF-6) (Токио, Япония, 1998)

А10 Fröhlich D , Leute St, Pavlov V V, Pisarev R // Phys Rev Lett

- 1998, Vol 81 - P 3239-3242

All Pavlov V V, Pisarev R V, Fröhlich D , Leute St //Proc SPIE-1999, Vol 3732 — P 72-82 / Труды XVI международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (КиНО'1998), Москва, Россия, 1998

А12 Fröhlich D, Leute St, Pavlov V V, Pisarev R V, Kohn К // J Appl Phys - 1999, Vol 85 - P 4762-4764 / Труды 43 международной конференции по магнетизму и магнитным материалам (МММ'1998), Майами, Флорида, США, 1998

А13 Pavlov V V, Tessier G, Malouin С, Georges P, Brun A, Renard D , Meyer P, Ferre J , Beauvillain P // Appl Phys Lett - 1999, Vol 75 - P 190-192

А14 Kirilyuk А , Pisarev R V, Gridnev V N , Pavlov V V, Rasing Th //J Magn Soc Japan-1999, Vol 23 - P 346-351

A15 Kirilyuk A , Rasing Th , Pavlov V V, Pisarev R V//J Magn Soc Jpn - 1999, Vol 23 SI -P 139

A16 Banshchikov A G, Kimel A V, Pavlov V V, Pisarev R V, Sokolov N S , Rasing Th // Труды 7-ого Международного симпозиума "Наноструктуры физика и технология", С -Петербург, Россия, 1999, — С 228-231

А17 Banshchikov A G , Kimel А V, Pavlov V V, Pisarev R V, Sokolov N S , Rasing Th // IEEE Trans Magn - 1999, Vol 35 - P 3127-3129 / Труды международной конференции по магнетикам (1999-IEEE INI ERMAG'99), Кунгжу, Корея, 1999

А18 Банщиков А Г, Кимель А В , Павлов В В , Писарев Р В , Соколов Н С, Rasing Th // ФТТ — 2000, Т 42 - С 884-892

А19 Kirilyuk A, Pavlov V V, Pisarev R V, Rasing Th //Phys Rev В - 2000, Vol 61 - P R3796-R3799

A20 Fiebig M , Trohlich D , Kohn К, Leute St, Lottermoser Th , Pavlov V V, Pisarev R V // Phys Rev Lett - 2000, Vol 84 - P 56205623

A21 Кимель А В, Павлов В В, Писарев Р В, Гриднев В Н , Bentivegna Г, Rasing Th // Сборник трудов XVII Международной школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники'^ Москва, Россия, 2000) - С 242-247

А22 Gridnev V N , Pavlov V V, Pisarev R V, Kirilyuk A , Rasing Th //Phys Rev В-2001, Vol 63 - P 1844071-1-11

A23 FiebigM , Trohlich D , Lottermoser Th , Pavlov V V, Pisarev R V, Weber H -J //Phys Rev Lett -2001, Vol 87 - P 137202-1-4

A24 Pavlov V V, Ferre J , Meyer P, Tessier G , Georges P, Brun A , Beauvillain P, Mathet V // J Phys Cond Matt -2001, Vol 13 - P 98679878

A25 Pavlov V V, Pisarev R V, FiebigM , Frohlich D , Lottermoser Th , Weber H -J //Proc SPIE - 2002, Vol 4766 - P 238-247 / Труды XI фе-офиловского симпозиума по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов, Казань, Россия, 2001

А26 Pavlov V V, Pisarev R V, Fiebig M , Frohlich D , Lottermoser Th // Ferroelectrics - 2002, Vol 279 - P 93-109 / Труды IV международ-

ной конференции по явлениям магнитоэлектрических взаимодействии в кристаллах (MEIPIC-IV), Новгород, Россия, 2001

А27 Pisa rev R V, Pavlov V V, Fiebig M, Fröhlich D // Тезисы 3-ей Тематической конференции по нелинейной оптике интерфейсов (NOPTI'2001 ), Неймеген, Нидерланды, 2001

А28 Pavlov V V, Pisarev R V, Fiebig M , Fröhlich D // Сборник материалов XV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (КиНО'2001 ), Минск, Белоруссия, 2001

А29 Pavlov V V, Pisarev R V, TiebigM , Fröhlich D Nonlinear optical spectroscopy of epitaxial magnetic garnet films // ФНТ (Физика низких температур)-2002, T 28 - С 733-738

АЗО Павлов В В , Писарев Р В , riebig M , Fröhlich D // ФТТ -2003,T 45, В 4 - С 630-637

А31 Fiebig M , Fröhlich D , Lottermoser Th , Pavlov V V, Pisarev R V, Weber H -J //J Magn Magn Mater - 2003, Vol 258-259 - P 110113 / Труды Московского международного симпозиума по магнетизму (Москва, Россия, 2002)

А32 riebig M , Lottermoser Th , Pavlov V V, Pisarev R V // J Appl Phys - 2003, Vol 93 - P 6900-6902

АЗЗ Калашникова A M , Павлов В В , Писарев Р В , Безматерных Л H , Bayer M , Rasing Th // Письма ЖЭТФ - 2004, T 80 - С 339-343

A34 Pavlov V V, Kalashmkova A M, Pisarev R V, Sanger I, Yakovlev D R , Bayer M // Специальный выпуск по нелинейной и интегральной магнитооптике, J Opt Soc Am В —2005, Vol 22 — P 168-175 A35 Fiebig M , Pavlov V V, Pisarev R V// Специальный выпуск по нелинейной и интегральной магнитооптике, J Opt Soc Am В — 2005, Vol 22 - P 96-118

A36 Pisarev R V, Pavlov V V//Тезисы Евро-азиатского симпозиума "Прогресс в MarneTH3Me"(EASTMAG-2004) (Красноярск, Россия, 2004) -С 221

А37 Kalashmkova A M, Pavlov V V, Pisarev R V, Bezmaternykh L N , // Тезисы Евро-азиатского симпозиума "Прогресс в MaraeTH3Me"(EASTMAG-2004) (Красноярск, Россия, 2004) - С 236

А38 Pavlov V V, Kalashmkova A M, Pisarev R V, Sanger I,

Yakovlev D R , Bayer M // Phys Rev Lett - 2005, Vol 94 - P 1574041-4

Л39 Sanger I , Yakovlev D R , Pisarev R V, Pavlov V V, Bayer M , Karczewski G , Wojtowicz T, Kossut J // Phys Rev Lett - 2006, Vol 96 -P 117211-1-4

A40 Sanger I , Pavlov V V, Bayer M , Fiet)igM //Phys Rev В-2006, Vol 74 -P 144401-1-9

Л41 Sanger I , Yakovlev D R , Kammski В , Pisarev R V, Pavlov V V, Bayer M //Phys Rev В - 2006, Vol 74 - P 165208-1-17

A42 Pavlov V V, Kalashnikova A M, Pisarev R V, Sanger I, Yakovlev D R , Bayer M // Proc SPIE - 2006, Vol 6259 - P 625903625912 / Труды Объединенной конференции по когерентной и нелинейной оптике/Лазерам, применениям и технологиям (ICONO/LAT 2005) (С -Петербург, Россия, 2005)

А43 Sanger I , Kammski В , Yakovlev D R , Pisarev R V, Pavlov V V, Bayer M , Karczewski G , Wojtowicz T, Kossut J // Труды 14-ого Международного симпозиума "Наноструктуры физика и технология", С - Петербург, Россия, 2006, - С 67-68

Лицензия ЛР №020593 от 07 08 97

Подписано в печать 13 03 2007 Формат 60x84/16 Печать цифровая Уел печ л 2,0 Тираж 100 Заказ 1372Ь

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 29 Тел 550-40-14 Тел/факс 297-57-76

Основные обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ: ИСТОРИЧЕСКИЙ АСПЕКТ, ОБЩАЯ ФЕНОМЕНОЛОГИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЯВЛЕНИЙ И ТИПОВ СТРУКТУР

1.1. Общее феноменологическое описание генерации второй оптической гармоники.

1.2. Классификация кристаллических структур для наблюдения ГВГ

1.2.1. Нецентросимметричная кристаллографическая структура без магнитного порядка.

1.2.2. Нецентросимметричная кристаллографическая структура и центросимметричный магнитный порядок.

1.2.3. Нецентросимметричная кристаллографическая структура и нецентросимметричный магнитный порядок

1.2.4. Центросимметричная кристаллографическая структура и центросимметричный магнитный порядок.

1.3. Выводы по Главе 1.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ, ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ

2.1. Экспериментальные установки для изучения генерации оптических гармоник.

2.1.1. Экспериментальная установка для изучения ГВГ с использованием фемтосекундного лазера.

2.1.2. Экспериментальная установка для изучения спектров оптических гармоник с использованием наносекундного лазера

2.2. Основные физические свойства кристаллов, приготовление образцов

2.2.1. Кристаллографические, магнитные и оптические свойства ферритов-гранатов.

2.2.2. Физические свойства MnAs и приготовление образцов гетеро-структур CaF2/MnAs/Si( 111).

2.2.3. Физические свойства гадолиниевого ферробората GdFe3(B03)

2.2.4. Физические свойства редкоземельных манганитов ИМпОз

2.2.5. Кристаллографические и магнитные свойства антиферромагнетиков СоО, NiO и KNiF3.

2.2.6. Образцы GaAs,CdTe и (Cd,Mn)Te

2.3. Выводы по Главе 2.

Глава 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МАГНИТНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ, МЕТОД ВРАЩАТЕЛЬНОЙ АНИЗОТРОПИИ

3.1. Генерация оптических гармоник в пленках магнитных гранатов

3.1.1. Феноменологическое описание генерации второй и третьей оптических гармоник в пленках ферритов-гранатов.

3.1.2. Вращательная анизотропия ГВГ в пленках ферритов-гранатов

3.1.3. Экспериментальные результаты по ГВГ в пленках гранатов и их обсуждение.

3.1.4. Нелинейные магнитооптические эффекты в продольной геометрии

3.1.5. Влияние температуры и магнитного поля на ГВГ в пленках магнитных гранатов.

3.1.6. Спектральные зависимости ГВГ и ГТГ в пленках ферритов-гранатов

3.2. Генерация второй оптической гармоники в гетероструктурах ферромагнетик- полупроводник MnAs/Si.

3.2.1. Феноменологическое описание нелинейных оптических эффектов в гетероструктурах CaF2/MnAs/Si( 111).

3.2.2. Результаты по ГВГ в гетероструктурах CaF2/MnAs/Si(l 11)

3.3. Генерация второй оптической гармоники в гадолиниевом ферро-6opaTeGdFe3(B03)4.

3.4. Выводы по Главе 3.

Глава 4. НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ, ЭЛЕКТРОДИПОЛЬНЫЙ И МАГНИТО-ДИПОЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ

4.1. Генерация второй оптической гармоники в сегнетоэлектриках-антиферромагнетиках ИМпОз.

4.1.1. Феноменология ГВГ в редкоземельных манганитах ЯМпОз

4.1.2. Результаты по ГВГ в гексагональных манганитах и их обсуждение

4.1.3. Визуализация 180° антиферромагнитных доменов методом ГВГ

4.1.4. ГВГ в области реориентационных фазовых переходов в ИМпОз

4.1.5. Определение магнитных пространственных групп гексагональных манганитов ИМпОз методом ГВГ.

4.2. Генерация второй оптической гармоники в центросимметричных антиферромагнетиках СоО, NiO и KNiF3.

4.2.1. Сравнение спектров ГВГ и линейного поглощения в СоО, NiO и KNiF3.

4.2.2. Температурная зависимость интенсивности ГВГ в NiO

4.2.3. Обсуждение результатов по ГВГ в центросимметричных антиферромагнетиках СоО, NiO и KNiF

4.2.4. Вращательная анизотропия ГВГ и визуализация доменных состояний

4.3. Выводы по Главе 4.

Глава 5. НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ДИА- И ПАРАМАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ, ОРБИТАЛЬНОЕ И СПИНОВОЕ КВАНТОВАНИЕ

5.1. Индуцированная магнитным полем ГВГ в диамагнитных полупроводниках GaAs и CdTe: механизм орбитального квантования

5.1.1. Экспериментальные результаты по ГВГ в диамагнитных полупроводниках GaAs и CdTe.

5.1.2. Обсуждение результатов по ГВГ в GaAs и CdTe.

5.2. Индуцированная магнитным полем ГВГ в парамагнитном полупроводнике (Cd,Mn)Te: механизм спинового квантования

5.2.1. Экспериментальные результаты по ГВГ в парамагнитном полупроводнике (Cd,Mn)Te.

5.2.2. Обсуждение результатов по ГВГ в (Cd,Mn)Te.

5.3. Выводы по Главе 5.

Изучение физических свойств магнитоупорядоченных соединений является одним из основных направлений современной физики твердого тела. Это обусловлено как фундаментальными научными проблемами магнетизма, так и широким использованием магнитных материалов в технике. Большое внимание уделяется оптическим исследованиям магнитоупорядоченных кристаллов. За последние десятилетия выполнен большой объем работ по линейной оптической спектроскопии магнетиков, магнитооптическим явлениям при отражении и прохождении света. Тем не менее, в магнитооптических исследованиях кристаллических соединений и структур остается значительный круг проблем, которые не были решены в прошлом. Эта область исследований включает нелинейные оптические явления, связанные с магнитоупорядоченным состоянием вещества или внешним магнитным полем.

Одними из наиболее значительных событий прошлого века явились открытие принципов генерации и усиления излучения квантовыми системами и создание квантовых генераторов — мазеров — советскими физиками Басовым и Прохоровым и, одновременно, американским физиком Таунсом в 1954 году, получивших за это Нобелевскую премию по физике в 1964 году. Дальнейшие работы, связанные с разработкой принципов когерентного излучения, привели к созданию в 1960 году первого лазера на основе рубина СпА^Оз американским физиком Мэйманом. Изобретение лазеров, излучение которых обладает высокой интенсивностью, монохроматичностью и малой расходимостью луча, в дальнейшем коренным образом повлияло на развитие мировой науки и техники. Появление генераторов когерентного излучения определило бурное последующее развитие нелинейной оптики, получившей новые мощные источники света. Так, использование лазера на основе рубина позволило Франкену с соавторами в 1961 году впервые исследовать генерацию второй оптической гармоники (ГВГ) в кварце [1], а Бассу с соавторами в 1962 году исследовать нелинейные эффекты оптического смешивания [2] и выпрямления [3]. Впоследствии было открыто множество нелинейных оптических явлений, которые нашли описание во многих монографиях и сборниках, посвященных нелинейной оптике. Лишь некоторые книги из этого большого числа приводятся в списке литературы к настоящей диссертации [4—14].

Нелинейные оптические явления играют важную роль в современной физике и технике, поскольку они используются в квантовых приборах, работающих на основе оптического параметрического преобразования света, генерации суммарной и разностной частот. Генерации второй оптической гармоники является частным случаем генерации суммарной частоты. Со времени обнаружения это явление изучалось в большом числе материалов. Значительные усилия были направлены на синтез и создание новых кристаллов и структур, обладающих большими оптическими нелинейностями. В ходе исследований в этом направлении был найден целый класс нецен-тросимметричных кристаллов с большими величинами нелинейных оптических коэффициентов. Можно отметить ряд соединений из этого класса, нашедших наибольшее практическое применение: КН2РО4 (KDP), КТЮРО4 (КТР), /3-ВаВ204 (ВВО) Ba2NaNb50i5, LiI03, LiNb03. Принципы измерения абсолютных величин нелинейных оптических восприимчивостей второго порядка и их значения для основных нелинейных диэлектриков и полупроводников можно найти в обзорной работе [15].

Генерация второй оптической гармоники является нелинейным процессом второго порядка, что обуславливает важные характеристики метода исследований конденсированного состояния вещества, основанного на использовании данного оптического процесса. Нелинейная спектроскопия с использованием этого метода позволяет получать принципиально новую информацию при изучении твердых тел по сравнению с исследованиями линейными оптическими методами. Это связано с различием правил отбора для однофотонных и многофотонных процессов. Чем более высок порядок процесса взаимодействия излучения с веществом, тем более детальную информацию можно получить об электронной, кристаллической и магнитной структурах.

Другой важной особенностью метода ГВГ является его высокая чувствительность к состоянию поверхности и межфазных областей (интерфейсов) для объемных, пленочных и композитных материалов, что обусловлено простым симметрийным правилом. А именно, ГВГ в электродипольном приближении может возникать только в нецентросимметричных областях материалов, т. е. там, где нарушена операция пространственной инверсии /. Это определяет широкое использование ГВГ при исследовании свойств поверхности и интерфейсов центросимметричных материалов. На поверхности или в области контакта двух фаз происходит образование тонкого слоя с возникновением поверхностной энергии, натяжения, электрического потенциала и других специфических поверхностных свойств, приводящих к нарушению операции симметрии /.

Возникновение магнитного порядка в твердом теле может быть описано как нарушение операции обращения времени R. Это приводит к появлению линейных магнитооптических явлений, таких как эффект Фарадея при прохождении света через среду и эффект Керра при отражении света от поверхности [16,17]. В случае нелинейной оптики, эффекты четного порядка, к которым относится ГВГ, могут быть разрешены в электродипольном приближении только при нарушении операции пространственной инверсии /. Появление магнитного порядка в нецентросимметричной среде приводит к возникновению нового вклада в ГВГ, индуцированного магнитным параметром порядка. Существование такого вклада было впервые зафиксировано в экспериментах при отражении света от поверхности кристалла железа Fe(110) [18], мультислойной металлической структуры Со/Аи [19] и кристалла гейслеровского сплава PtMnSb(l 11) [20]. Таким образом, нарушение операций симметрии Ди/в кристаллах или твердотельных структурах может приводить к новым нелинейным оптическим явлениям. Одновременное нарушение операций симметрии R и I в магнитоупорядоченной фазе наблюдается в линейных магнитоэлектриках. Это приводит к появлению нового спининдуцированного вклада в ГВГ, который был впервые обнаружен в кристалле Сг20з ниже температуры Нееля TN = 307 К [21].

Актуальность темы

С начала девяностых годов прошлого века наблюдается возрастающий интерес к нелинейным оптическим процессам в магнитоупорядоченных кристаллах, тонких пленках и наноструктурах [14,22—26]. Это привело фактически к формированию нового научного направления в физике твердого тела, связанного с изучением нелинейных магнитооптических явлений. Одной из причин этого послужило достаточно широкое использование лазерных генераторов ультракоротких свтовых импульсов с длительностью 100 fs и менее. С помощью таких лазеров появилась возможность изучать ГВГ от поверхностных и интерфейсных областей тонких магнитных пленок, обладающих центросимметричной структурой. В силу высокой пиковой интенсивности фемтосекундных световых импульсов стало возможным использование небольших мощностей зондирования для магнитных поверхностей и интерфейсов, имеющих малые величины оптических нелинейностей второго порядка. Метод ГВГ позволил проводить неразрушающие измерения материалов, в том числе в процессе роста в сверхвысоковакуумных камерах (in situ). При этом стало возможным получение новой важной информации о нелинейных оптических, морфологических и магнитных свойствах поверхности и интерфейсов различных соединений и структур.

Применение перестраиваемых импульсных лазеров и оптических параметрических генераторов позволяет эффективно использовать спектроскопические возможности генерации второй оптической гармоники. Метод ГВГ позволяет зондировать электронные состояния, находящиеся по энергии как в области d-d переходов внутри незаполненной оболочки, так и в области фундаментального поглощения и потому являющиеся труднодоступными для линейных оптических методик. Достаточно уникальными характеристиками метода ГВГ являются возможность определения типа магнитного порядка в сложных антиферромагнитных структурах, установление их точечных и пространственных магнитных групп и визуализация 180° доменов, неразличимых методами линейной оптики. Т. о., этот метод позволяет получать новую фундаментальную информацию об электронных и магнитных структурах твердых тел, получение которой другими методами затруднительно или невозможно.

Цель диссертационной работы — экспериментальное исследование и выявление физических механизмов новых нелинейных магнитооптических явлений в магнитоупорядоченных диэлектриках, пленочных структурах, диа- и парамагнитных полупроводниках. В качестве объектов исследования были выбраны следующие объемные кристаллы и пленочные структуры: редкоземельные гексагональные манганиты КМпОз (R = Sc, Y, In, Но, Er, Tm, Yb и Lu), антиферромагнетики CoO, NiO и KNiF3, гадолиниевый ферроборат GdFe3(B03)4, полупроводники GaAs, CdTe и (Cd,Mn)Te, редкоземельные пленки ферритов-гранатов и эпитаксиальные пленки MnAs на поверхности кремния.

В рамках цели диссертационной работы были сформулированы конкретные задачи, связанные с исследованием актуальных как с точки зрения фундаментальных свойств, так и в прикладном аспекте объектов на каждом этапе выполнения работы. Эти задачи определяются состоянием проблемы и описаны в соответствующих главах диссертации для каждого класса исследованных материалов.

Научная новизна работы заключается в решении поставленных задач, а именно:

1. Исследование новых нелинейных магнитооптических явлений в пленочных материалах, обладающих спонтанной намагниченностью; изучение температурных, спектральных и полевых зависимостей индуцированного намагниченностью вклада в ГВГ; развитие метода вращательной анизотропии интенсивности ГВГ и его использование для исследования анизотропных свойств магнитного и кристаллографического вкладов в нелинейный оптический сигнал, разделения двух этих типов оптических нелинейностей и установления роли нелинейной оптической интерференции; выявление таких явлений, как нелинейное оптическое вращение и магнитный дихроизм.

2. Изучение спектральных характеристик, температурного поведения и анизотропных свойств оптических нелинейностей нового типа в антиферро-магнитно упорядоченных кристаллах; установление роли электродипольно-го и магнитодипольного механизмов для формирования таких нелинейностей; изучение магнитных фазовых переходов в данном классе материалов.

3. Изучение сложных неколлинеарных магнитных структур в редкоземельных манганитах ИМпОз (R = Sc, Y, In, Но, Er, Tm, Yb и Lu) методом ГВГ, установление характера антиферромагнитного упорядочения ионов трехвалентного марганца Мп3+, определение точечных и пространственных магнитных групп этих соединений; визуализация антиферромагнитных доменных состояний нелинейным оптическим методом.

4. Исследование индуцированных магнитным полем вкладов в генерацию второй оптической гармоники в модельных диа- и парамагнитных полупроводниках GaAs, CdTe и (Cd,Mn)Te; изучение индуцированных полем нелинейностей в широком интервале температур и магнитных полей; установление роли орбитального и спинового квантования для формирования таких нелинейностей; выявление роли других возможных механизмов оптических нелинейностей, отличных от электродипольного механизма.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обнаружен объемный, индуцированный намагниченностью вклад в генерацию второй оптической гармоники в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов [96,97, 106, 131]. Установлены возможные типы анизотропии интенсивности ГВГ в пленках гранатов с различной кристаллографической ориентацией. На основе метода вращательной анизотропии проведено разделение магнитного и кристаллографического вкладов в ГВГ. Обнаружены новые нелинейные магнитооптические явления в пленках ферритов-гранатов — нелинейное оптическое вращение и магнитный дихроизм, которые являются линейными функциями намагниченности [96, 97,106]. Показано, что новые явления связаны с проявлением интерференции кристаллографического и индуцированного намагниченностью вкладов в электрическую поляризацию на удвоенной частоте. Проведен подробный феноменологический анализ наблюдаемых оптических явлений [106].

2. Методом ГВГ в редкоземельных гексагональных манганитах ИМпОз (R = Sc, Y, In, Но, Er, Tm, Yb и Lu) выявлены два типа оптических нели-нейностей, которые однозначно связаны с сегнетоэлектрическим и антиферромагнитным параметрами порядка. Вклады в ГВГ, определяемые этими нелинейностями, характеризуются различными спектральными, поляризационными и температурными зависимостями. Определены d — (/состояния ионов Мп3+ в пятикратном бипирамидальном кислородном окружении, ответственные за наблюдаемые электронные переходы в сегнетоэлектриче-ском и антиферромагнитном спектрах ГВГ [100].

3. В редкоземельных манганитах ИМпОз (R = Sc, Y, Но, Er, Tm, Yb и Lu) определены магнитные точечные группы методом ГВГ [101,247]. Установлено, что спины Мп3+, лежащие в базисной плоскости ху, могут иметь различную ориентацию по отношению к гексагональным осям х и у и могут поворачиваться при изменении температуры в зависимости от типа редкоземельного иона. В нескольких манганитах RMn03 ниже температуры Нееля методом ГВГ наблюдались спонтанные реориентационные фазовые переходы, связанные с вращением спинов в плоскости ху.

4. Обнаружен сильный магнитодипольный вклад во вторую оптическую гармонику в центросимметричных антиферромагнетиках NiO, СоО, KNiF3 [120-123]. Установлено, что существенное усиление магнитодиполь-ного вклада в ГВГ вызвано моногофотонным резонансом в спектральной области первого d-d электронного перехода 3Гз -> 3Г;|" (NiO, KNiF3) и 4Г+ -> 4Г+ (СоО).

5. Впервые получены изображения доменных структур для антиферромагнетиков RMn03 [100,101], NiO [120,122,245], связанных с магнитным параметром порядка. Т. о. продемонстрирована уникальная возможность метода генерации второй оптической гармоники для визуализации с высоким контрастом антиферромагнитных доменных состояний, не различимых методами линейной оптики.

6. Обнаружена индуцированная магнитным полем генерация второй оптической гармоники в диамагнитных полупроводниках GaAs и CdTe [87— 89,246]. Установлено, что механизм орбитального квантования с возникновением уровней Ландау является ответственным за наблюдаемое нелинейное магнитооптическое явление. Индуцированная нелинейная поляризация является линейной функцией магнитного поля. Индуцированный магнитным полем вклад в ГВГ обусловлен не только электродипольным вкладом в нелинейную поляризацию, но и в значительной мере — вкладом, связанным с нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией. Наличие такого вклада доказано по исследованию анизотропии интенсивности ГВГ.

7. Обнаружена индуцированная магнитным полем генерация второй оптической гармоники в парамагнитных полупроводниках Cdi^Mn^Te с различной концентрацией ионов Mn2+ (х = 0.03 - 0.28) [86,89]. Показано, что механизм спинового квантования является основным и связан с проявлением гигантского эффекта Зеемана. Полевая зависимость интенсивности ГВГ позволяет четко идентифицировать механизм спинового квантования для парамагнитных полупроводников. Обнаружены линии в спектрах ГВГ, которые можно связать с переходами с изменением проекции суммарного углового момента на величину ±2. Т. о., продемонстрировано, что генерация второй оптической гармоники позволяет зондировать электронные переходы, которые являются невозбуждаемыми в линейных оптических процессах.

Практическая ценность

Продемонстрирован эффективный метод изучения нелинейных оптических явлений второго и более высоких порядков. Этот метод позволяет получать информацию о спектральных, температурных и полевых характеристиках оптических нелинейностей, разделять кристаллографический и индуцированный магнитным порядком или внешним магнитным полем нелинейные оптические вклады.

Метод на основе генерации второй оптической гармоники позволяет определять сложные неколлинеарные антиферромагнитные структуры, проводить визуализацию различных доменных состояний, включая двойниковые кристаллографические структуры, сегнетоэлектрические, магнитные и антиферромагнитные домены.

На основе феноменологического анализа получены аналитические выражения для вращательной анизотропии кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ для нескольких точечных групп кристаллов.

Изучены нелинейные магнитооптические явления в мультиферроиках

- гексагональных манганитах ИМпОз (R = Sc, Y, In, Но, Er, Tm, Yb и Lu). Эти материалы сочетают сосуществование двух параметров порядка сегнетоэлектрического и антиферромагнитного, что может быль использовано в новых нелинейных оптоэлектронных приборах. Исследована ГВГ в гетероструктурах магнетик-полупроводник MnAs/Si, которые могут быть перспективной основой для создания новых устройств магнитоэлектроники. Показано, что в гадолиниевом ферроборате GdFe3(B03)4 имеется возможность достижения фазового синхронизма 1-го типа для генерации второй гармоники. Это заключение о возможности фазового синхронизма в магнитном материале позволяет расширить исследования взаимодействий между магнитными и нелинейными оптическими свойствами.

Апробация диссертации

Результаты работы докладывались на семинарах в ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, на заседаниях секции "Магнетизм"Научного совета РАН по проблеме "Физика конденсированных сред"в ИФП им. П. Л. Капицы РАН, семинарах Университетов Дортмунда (Германия), Неймегена (Нидерланды), на Международном семинаре "Нелинейная магнитооптика"(Берлин, Германия, 1995, Кардиф, Англия, 1999), Международном симпозиуме по магнитооптической записи (MORIS' 1996) (Нордвикхут, Нидерланды, 1996), Международных конференциях по когерентной и нелинейной оптике (Ки-НО'1998, КиНО'2001) (Москва, Россия, 1998, Минск, Белоруссия, 2001), 43 Международной конференции по магнетизму и магнитным материалам (МММ'1998) (Майами, Флорида, США, 1998), 6 Японском/СНГ симпозиуме по сегнетоэлектричеству (JCBSF-6) (Токио, Япония, 1998), Тематических конференциях по нелинейной оптике интерфейсов (NOPTI, 1998, 2001) (Берлин, Германия, 1998, Неймеген, Нидерланды, 2001), Международном совещании членов группы ИНТАС (INTAS) (Амерсфорт, Нидерланды, 1998), Международных симпозиумах "Наноструктуры: физика и технология'^С.-Петербург, Россия, 1999, 2006), Международной конференции по магнетикам (IEEE'1999 INTERMAG'1999) (Кионгжу, Корея, 1999), X Международной конференции по лазерной оптике (С.-Петербург, Россия, 2000), 8 Международной конференции по ферритам (ICF 8) (Киото, Япония, 2000), 18 Общей конференции по конденсированным средам

Европейского физического общества (CMD18-2000) (Монтро, Швейцария, 2000), Международных школах-семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники"(НМММ)(Москва, Россия, 1996,2000), Феофи-ловских симпозиумах по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов (Казань, Россия, 2001, Екатеринбург, Россия, 2004), Международной конференции по функциональным материалам (Крым, Украина, 2001), Объединенной конференции по физике (Гамбург, Германия, 2001), IV Международной конференции по явлениям магнитоэлектрических взаимодействий в кристаллах (MEIPIC-IV) (Новгород, Россия, 2001), IV Объединенной конференции по лазерам и электрооптике/Квантовой электронике и лазерным наукам (CLEO/IQEC 2002) (Москва, Россия, 2002), Московском международном симпозиуме по магнетизму (Москва, Россия, 2002), Евро-азиатском симпозиуме "Прогресс в MarHeTO3Me"(EASTMAG-2004) (Красноярск, Россия, 2004), Объединенной конференции по когерентной и нелинейной оптике/Лазерам, применениям и технологиям (ICONO/LAT 2005) (С.-Петербург, Россия, 2005), Конференции академического сообщества А. Гумбольдта - Технологии 21 века: биологические, физические, информационные и социальные аспекты (С.-Петербург, Россия, 2005).

В 2005 году цикл работ с общим названием "Исследование электронных и магнитных структур кристаллов методом второй оптической гармо-ники"был удостоен премии ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Список литературы содержит 247 наименований. Отдельно дан список публикаций по теме диссертации, состоящий из 43 наименований. Объем диссертации составляет 231 страниц, включая 64 рисунка и 12 таблиц.

5.3. Выводы по Главе 5

1. Индуцированная внешним магнитным полем генерация второй оптической гармоники была впервые обнаружена в нецентросимметрич-ных объемных диамагнитных полупроводниках GaAs и CdTe [87—89, 246]. Показано, что механизм орбитального квантования с возникновением уровней Ландау является ответственным за наблюдаемые нелинейные оптические явления. Индуцированная нелинейная поляризация является линейной функцией магнитного поля. Модельные расчеты, учитывающие как электродипольный вклад, так и вклад, связанный с нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией, хорошо описывают наблюдаемые вращательные анизотропии интенсивности ГВГ. Это показывает принципиальное значение нелинейной магнитооптической пространственной дисперсии в процессе ГВГ в полупроводниках.

2. Индуцированная внешним магнитным полем генерация второй оптической гармоники была исследована в нецентросимметричных парамагнитных полупроводниках Cdi-^Mn^Te с различной концентрацией ионов Мп2+ (х = 0.03 - 0.28) [86,89]. Показано, что механизм спинового квантования является преобладающим вследствие гигантского эффекта Зеемана. Исследование ГВГ проведено в широком температурном диапазоне 4.5-300 К в интервале магнитных полей 0-10 Т. По полевой зависимости интенсивности ГВГ возможна четкая идентификация механизмов спинового или орбитального квантования для полупроводников. Существенным моментом является то, что генерация второй оптической гармоники позволяет зондировать электронные переходы, которые являются невозбуждаемыми в случае линейной оптики. Т. о., использование ГВГ открывает новые возможности для нелинейной оптической спектроскопии полупроводников, которая позволяет получать дополнительную или принципиально новую информацию по сравнению с линейными оптическими методами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен цикл исследований новых нелинейных магнитооптических явлений как в средах без центра инверсии, так и в центросимметричных материалах. В электродипольном приближении два типа нелинейной поляризации — кристаллографический и магнитный — могут сосуществовать в нецен-тросимметричных кристаллах. Благодаря интерференции этих двух вкладов могут наблюдаться новые типы оптических нелинейностей.

Принципиальным моментом было обнаружение объемного магнито-индуцированного вклада в генерацию второй оптической гармоники. ГВГ была исследована в эпитаксиальных пленках ферритов-гранатов с различной кристаллографической ориентацией в продольной и поперечной геометриях. Сделано подробное феноменологическое описание наблюдаемых явлений.

Такие важные характеристики метода ГВГ, как высокая симметрийная чувствительность (имеется сильная поляризационная зависимость ГВГ даже для кубических кристаллов) и селективность для различных электронных состояний (в зависимости от правил отбора), позволили провести изучение электронной структуры и магнитной симметрии в гексагональных редкоземельных манганитах ИМпОз (R = Sc, Y, Но, Er, Tm, Yb и Lu). Эти модельные соединения относятся к классу мультиферроиков, в которых наблюдается сосуществование сегнетоэлектрического и антиферромагнитного упорядочения. Поэтому данная система представляет большой интерес как для фундаментальной физики, так и для возможных практических приложений. Методом ГВГ в системе RMn03 впервые была изучена нелинейная поляризация нового типа, являющаяся билинейной функцией сегнетоэлектрического и антиферромагнитного параметров порядка.

Метод ГВГ дает уникальную возможность по определению сложных неколлинеарных магнитных структур. В редкоземельных манганитах RMn03 (R = Sc, Y, Но, Er, Tm, Yb и Lu) было проведено подробное исследование характера антиферромагнитного упорядочения ионов трехвалентного марганца и определены магнитные пространственные группы во всех изученных манганитах. В нескольких манганитах RMn03 ниже температуры Нееля наблюдался спонтанный реорентационный фазовый переход. Были впервые определены температурно-магнитные фазовые диаграммы для различных манганитов системы RMn03.

Очень важным достоинством метода генерации второй оптической гармоники является уникальная возможность визуализации 180-градусных антиферромагнитных доменных состояний, неразличимых методами линейной оптики. Впервые были получены изображения антиферромагнитных доменных структур для антиферромагнетиков RMn03 (R = Sc, Y, Но) и NiO.

Был впервые обнаружен сильный магнитодипольный вклад во вторую оптическую гармонику в центросимметричных модельных диэлектриках-антиферромагнетиках NiO, СоО, KNiF3. В данных соединениях ГВГ запрещенная в электродипольном приближении. Существенное усиление магнитодипольного вклада в ГВГ вызвано моногофотонным резонансом в спектральной области первого d-d электронного перехода 3rJ 3Г^ (NiO, KNiF3) и 4Г^" 4Гд (СоО). Генерация второй оптической гармоники наблюдалась в температурной области ниже температуры Нееля, где магнитодипольный вклад разрешен по симметрии.

Проведено исследование генерации второй оптической гармоники в нецентросимметричном магнетике — гадолиниевом ферроборате GdFe3(B03)4. Спектральные особенности генерации второй оптической гармоники в области 1.2-3.0 eV объяснены изменением эффективности генерации второй оптической гармоники за счет изменения фазового рассогласования. Совокупность полученных результатов позволяет сделать заключение, что в этом магнитном материале имеется возможность достижения фазового синхронизма для генерации второй гармоники.

Впервые обнаружен сильный индуцированный внешним магнитным полем вклад во вторую гармонику в диамагнитных полупроводниках GaAs. Сигнал ГВГ представляет собой серию узких линий в области энергий, соответствующих краю фундаментального поглощения. Получены температурные и полевые зависимости этого вклада. Показано, что индуцированная магнитным полем ГВГ связана не только с электродипольным вкладом в нелинейную поляризацию, но и в значительной мере вкладом, связанным с нелинейной магнитооптической пространственной дисперсией. Наличие такого вклада доказано по вращательной анизотропии сигналов ГВГ. Существенное увеличение сигнала ГВГ в магнитном поле в области края фундаментального поглощения связано с резонансным усилением на уровнях Ландау в валентной зоне и зоне проводимости. Проведен феноменологический анализ и модельные расчеты наблюдаемых явлений.

Проведено исследование индуцированной внешним магнитным полем ГВГ в нецентросимметричных парамагнитных полупроводниках CdixMnxTe с различной концентрацией ионов Мп2+ (ж = 0.03 - 0.28). Показано, что механизм спинового квантования является преобладающим вследствие гигантского эффекта Зеемана. Исследование ГВГ проведено в широком температурном диапазоне 4.5-300 К в интервале магнитных полей 0-10 Т. По полевой зависимости интенсивности ГВГ возможна четкая идентификация механизмов спинового или орбитального квантования для полупроводников. Существенным моментом является то, что генерация второй оптической гармоники позволяет зондировать электронные переходы, которые являются невозбуждаемыми в случае линейной оптики. Т. о., в диа- и парамагнитных полупроводниках выяснена роль спинового и орвитального квантования для формирования оптических нелинейностей, отвечающих за процесс индуцированной магнитным полем ГВГ.

Методом ГВГ было проведено исследование поверхностных и интерфейсных свойств тонкопленочных гетероструктур ферромагнетик-полупроводник MnAs/Si, полученных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Наблюдалось нечетное по намагниченности изменение интенсивности ГВГ, обусловленное интерференцией кристаллографического и магнитного вкладов в ГВГ. Проведено феноменологическое рассмотрение возможных вкладов во вторую гармонику и на основе экспериментальных азимутальных зависимостей ГВГ определены источники нелинейного оптического сигнала.

1. Franken P. A., Hill A. E., Peters, C. W., Weinreich G. Generation of optical harmonics // Phys. Rev. Lett. 1961, Vol. 7. - P. 118-119.

2. Bass M., Franken P. A., Hill A. E., Peters C. W., Weinreich G. Optical mixing// Phys. Rev. Lett. 1962, Vol. 8. - P. 18.

3. Bass M., Franken P. A., Ward J. F., Weinreich G. Optical rectification // Phys. Rev. Lett. 1962, Vol. 9. - P. 446-448.

4. Ахманов С. А., Хохлов P. В. Проблемы нелинейной оптики. — М.: ВИНИТИ, 1964.

5. Бломберген Н. Нелинейная оптика. — М.: Мир, 1966.

6. Шуберт М., Вильгельми Б. Введение в нелинейную оптику. — М.: Мир, 1973,ч.1; 1979,ч.2.

7. Клышко Д. Н. Фотоны и нелинейная оптика. — М.: Наука, 1980.

8. Ахманов С. А., Коротеев Н. И. Методы нелинейной оптики и спектроскопия рассеяния света. — М.: Наука, 1981.

9. Келих С. Молекулярная нелинейная оптика. — М.: Наука, 1981.

10. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. — М.: Мир, 1987.

11. Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики. — М.: Наука, 1989.

12. Летохов В. С., Чеботаев В. П. Нелинейная лазерная спектроскопия сверкхвысокого разрешения. — М.: Наука, 1990.

13. Boyd R. W. Nonlinear Optics. London: Academic Press, 1992.

14. Nonlinear Optics in Metals / Ed. Bennemann К. H. Oxford: Clarendon Press, 1998.

15. Shoji I., Kondo Т., Ito R. Second-order nonlinear susceptibilities of various dielectric and semiconductor materials // Optical and Quantum Electronics. 2002, Vol. 34. - P. 797-833.

16. Писарев Р. В. Магнитное упорядочение и оптические явления в кристаллах / Физика магнитных диэлектриков / Ред. Смоленский Г. А. — Ленинград: Наука, 1974. С. 356-451.

17. Zvezdin А. К., Kotov V. A. Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials. Bristol: IOP Publishing, 1997.

18. Reif J., Zink J. C., Schneider С. M., Kirschner J. Effects of surface magnetism on optical second harmonic generation // Phys. Rev. Lett. -1991, Vol. 67.-P. 2878-2881.

19. Spierings G., Koutsos V., Wierenga H. A., Prins M. W. J., Abraham D. and Rasing Th. Interface magnetism studied by optical second harmonic generation//J. Magn. Magn. Mater. 1993, Vol. 121.-P. 109-111.

20. Reif J., Rau C., Matthias E. Influence of magnetism on second harmonic generation // Phys. Rev. Lett. 1993, Vol. 71. - P. 1931-1934.

21. Fiebig M., Frohlich D., Krichevtsov В. В., Pisarev R. V. Second harmonic generation and magnetic-dipole—electric-dipole interference in antiferromagnetic Cr203 // Phys. Rev. Lett. 1994, Vol. 73. - P. 2127-2130.

22. Proceedings of The Topical Conference Nonlinear Optics at Interfaces (NOPTI'1998)// Appl. Phys. В 1999, Vol. 68.

23. Hanamura E., Fiebig M., Tanabe Y. Nonlinear optics of antiferromagnetic compounds / Magneto-Optics / Ed. Sugano S., Kojima N. Berlin: Springer, 2000.

24. Kirilyuk A. Nonlinear optics in application to magnetic surfaces and thin films // J. Phys. D 2002, Vol. 35. - P. R189-R207.

25. Proceedings of The 3rd Topical Conference Nonlinear Optics at Interfaces (NOPTI'2001)//Appl. Phys. В 2002, Vol. 74.

26. Nonlinear and Integrated Magneto-Optics (NIMO) (Special issue) // J. Opt. Soc. Am. В 2005, Vol. 22.

27. Pershan P. S. Nonlinear optical properties of solids: energy considerations// Phys. Rev. 1963, Vol. 130. - P. 919-929.

28. Franken P. A., Ward J. F. Optical Harmonics and Nonlinear Phenomena // Rev. Mod. Phys. 1963. Vol. 35 - P. 23-39.

29. Adler E. Nonlinear optical frequency polarization in a dielectric // Phys. Rev. 1964, Vol. 134. - P. A728-A733.

30. Kielich S. // Acta Phys. Polonica 1966, Vol. 29. - P. 875.

31. Kielich S., Zawodny R. DC magnetic field-induced second harmonic generation of laser beam // Opt. Commun. — 1971, Vol. 4. — P. 132-134.

32. Kielich S., Zawodny R., Optical nonlinear phenomena in magnetized crystals and isotropic bodies // Acta Phys. Polonica A — 1973, Vol. 43. P. 579-603.

33. Kielich S., Zawodny R. On new nonlinear magneto-optical phenomena in crystals and liquids // Optica Acta 1973, Vol. 20. - P. 867-877.

34. Lajzerowicz J., Vallade M. Ge neration du second harmonique dans les substances magnetiques ordonn ees // C. R. Acad. Sc. Paris, Serie В — 1967, Vol. 264.-P. 1819-1821.

35. Ландау J1. Д., ЛифшицЕ. М. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука, 1982,621 С.

36. Дзялошинский И. Е. К вопросу о магнитоэлектрическом эффекте в антиферромагнетиках//ЖЭТФ 1959, Т. 37. - С. 881-882.

37. Борисов С. Б., Любчанский И. Л. Микроскопическая теория нелинейной оптической восприимчивости магнетиков // Опт. Спектр. — 1986,Т.61.-С. 1274-1278.

38. Борисов С. Б., Дадоенкова Н. Н., Любчанский И. Л., Соболев В. Л. Генерация второй гармоники в магнитоэлектрике СГ2О3 // ФТТ — 1990, Т. 32.-С.3668-3671.

39. Гиргель С. С., Демидова Т. В. Преобразование частоты электромагнитных волн в кристаллах с центросимметричной порамагнитной фазой //Опт. Спектр. 1987, Т. 62. - С. 101-103.

40. Pan R.-P. and Shen Y. R. Optical second harmonic generation as a probe for surface magnetization // Chin. J. Phys. (Taipei) — 1987, Vol. 25. — P. 175-177.

41. Pan R.-P., Wei H. D., and Shen Y. R. Optical second harmonic generation from magnetized surfaces // Phys. Rev. В — 1989, Vol. 39. -P. 1229-1234.

42. Hiibner W. and Bennemann К. H. Nonlinear magnetooptical Kerr effect on a nickel surface// Phys. Rev. В 1989, Vol. 40. - P. 5973-5979.

43. Kocinski J. The nonlinear optical susceptibility tensor j ijk in a diperiodic magnetic layer // J. Magn. Magn. Mater. 1992, Vol. 104-107. - P. 1787-1788.

44. Zawodny R. Nonlinear magneto-optics of magnetically ordered crystals //Adv. Chem. Phys. 1993, Vol. 85. - P. 307-374.

45. Zvesdin A. K. Non-linear surface Kerr effect and SHG in magnets // Physica A 1997, Vol. 241. - P. 444-449.

46. Звездин А. К., Курбаков H. Ф. Нелинейный магнитооптический эффект Keppa //ЖЭТФ 1999, Т. 116. - С. 141-149.

47. Белотелов В. И., Пятаков А. П., Еремин С. А., Мусаев Г. Г., Звездин А. К. Новый нелинейный интенсивностный эффект Керра в полярной геометрии // ФТТ 2000, Т. 42. - С. 1826-1832.

48. Белотелов В. И., Пятаков А. П., Мусаев Г. Г., Еремин С. А., Звездин А. К. Нелинейный интенсивностный магнитооптический эффект Керра в планарной геометрии // Опт. Спектр. — 2001, Т. 91. — С. 626-633.

49. Агальцов А. М. , Горелик В. С., Звездин А. К., Мурашов В. А., Раков Д. Н. Температурная зависимость генерации второй гармоники в сегнетоэлектрике-магнетике феррите висмута // Тр. ФИАН — 1989, Т. 5. С. 37-39.

50. Murashov V. А. , Rakov D. N, Ionov V. М., Dubenko I. S., Titov Y. V., and Gorelik V. S. Magnetoelectric (Bi, Ln)Fe03 compounds: crystal growth, structure and properties // Ferroelectrics — 1994, Vol. 162. — P. 11-21.

51. PisarevR. V. Crystal optics of magnetoelectrics // Ferroelectrics — 1994, Vol. 162.-P. 191-209.

52. Акципетров О. А., Брагинский О. В., Есиков Д. А., Нелинейная оптика гиротропных сред: генерация второй гармоники в редкоземельных ферритах-гранатах//Квантовая электроника — 1990, Т. 17. С. 320324.

53. Proceedings of the Topical Conference: Nonlinear Optics at Interfaces (NOPTI 1998)/Eds. Matthias E. andTreger F.//Appl. Phys. В — 1999, Vol. 68.

54. Proceedings of the Topical Conference: Nonlinear Optics at Interfaces (NOPTI 2001)/ Ed. Treger F. // Appl. Phys. В 2002, Vol. 74.

55. Rasing Th. Nonlinear magneto-optics // J. Magn. Magn. Mater. -1997, Vol. 175,35-50.

56. Aktsipetrov О. A. Nonlinear magneto-optics in magnetic nanoparticles // Colloids Surf. A 2002, Vol. 202. - P. 165-173.

57. Murzina Т. V., Kapra R. V., Dolgova Т. V., Fedyanin A. A., Aktsipetrov 0. A., Nishimura K., Uchida H., and Inoue M. Magnetization-induced second-harmonic generation in magnetophotonic crystals // Phys. Rev. В 2004, Vol. 70. - P. 012407-1-4.

58. Rasing Th. Nonlinear magneto-optics // J. Magn. Magn. Mater. — 1997, Vol. 175.-P. 35-50.

59. Kirilyuk A., Kirilyuk V., Rasing Th., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Domain and domain wall images by second harmonic generation // J. Magn. Soc. Jpn. 1996, Vol. 20(S 1). - P. 361-364.

60. Kirilyuk A., Kirilyuk V., and Rasing Th. A combined nonlinear and linear magneto-optical microscopy // Appl. Phys. Lett. — 1997, Vol. 70. — P. 2306-2308.

61. Smolyaninov I. I., Zayats A. V., and Davis С. C. Near-field second-harmonic imaging of ferromagnetic and ferroelectric materials // Opt. Lett. 1997, Vol. 22. - P. 1592-1594.

62. Wegner D., Conrad U., Giidde J., Meyer G., Crecelius Т., and Bauer A. In-plane magnetization of garnet films imaged by proximal probe nonlinear magneto-optical microscopy // J. Appl. Phys. — 2000, Vol. 88. -P. 2166-2168.

63. Pavlov V. V., Ferre J., Meyer P., Tessier G., Georges P., Brun A., Beauvillain P., and Mathet V. Linear and non-linear magneto-opticalstudies of Pt/Co/Pt thin films I I J. Phys.: Condens. Matter 2001, Vol. 13.-P. 9867-9878.

64. Fiebig M., Frolich D., Sluyterman v. L. G., and Pisarev R. V. Domain topography of antiferromagnetic Сг20з by second-harmonic generation //Appl. Phys. Lett. 1995, Vol. 66. - P. 2906-2908.

65. Fiebig M., Frohlich D., Thiele H.-J. Determination of spin direction in the spin-flop phase of Cr203 // Phys. Rev. В 1996, Vol. 54. - P. R12681-12684.

66. Fiebig M., Frohlich D., and Pisarev R. V. Nonlinear spectroscopy of antiferromagnetic Cr203 // J. Appl. Phys. 1997, Vol. 81. - P. 48754877.

67. Fiebig M., Frohlich D., and Pisarev R. V. Nonlinear spectroscopy of antiferromagnetic crystals // Physica В 1997, Vol. 237. - P. 409-412.

68. Pisarev R. V., Fiebig M., and Frohlich D. Nonlinear optical spectroscopy of magnetoelectric and piezomagnetic crystals // Ferroelectrics — 1997, Vol. 204.-P. 1-21.

69. Fiebig M., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Second-harmonic generation as a tool for studying electronic and magnetic structures of crystals: Review//J. Opt. Soc. Am. В 2005, Vol. 22. - P. 96-118.

70. Hohlfeld J., Matthias E., Knorren R., and Bennemann К. H. Nonequilibrium magnetization dynamics of nickel // Phys. Rev. Lett. — 1997, Vol. 78.-P. 4861-4864.

71. Regensburger H., Vollmer R., and Kirschner J. Timeresolved magnetization-induced second-harmonic generation from the Ni(110) surface// Phys. Rev. В 2000, Vol. 61. - P. 14716-14722.

72. Duong N. P., Satoh Т., and Fiebig M. Ultrafast Manipulation of Antiferromagnetism of NiO // Phys. Rev. Lett. 2004, Vol. 93. - P. 117402-1-4.

73. Bovensiepen U. and Melnikov A. V. Ultrafast dynamics of a coherent phonon-magnon mode at the Gd(0001) surface (Invited Paper) // Proc. SPIE 2005, Vol. 5725. - P. 81-90.

74. Koopmans В., van Kampen M., Kohlhepp J. Т., and de Jonge W. J. M. Ultrafast magneto-optics in nickel: magnetism or optics? // Phys. Rev. Lett. 2000, Vol. 85. - P. 844-847.

75. O'Dell Т. H. The Electrodynamics of Magnetoelectric Media. -Amsterdam: North-Holland, 1970.

76. Birss R. R. Symmetry and Magnetism. — Amsterdam: North-Holland, 1966.

77. Trzeciecki M. and Hiibner W. Time-reversal symmetry in nonlinear optics// Phys. Rev. В 2000, Vol. 62. - P. 13888-13891.

78. Sa D., Valenti R., and Gros C. A generalized Ginzburg—Landau approach to second harmonic generation // Eur. Phys. J. В — 2000, Vol. 14.-P. 301-305.

79. Lee С. H., Chang R. K., and Bloembergen N. Nonlinear electroreflectance in silicon and silver // Phys. Rev. Lett. — 1967, Vol. 18.-P. 167-170.

80. Fejer M. M., Magel G. A., Jundt D. H., and Byer R. L. Quasi-phase-matched second harmonic generation: tuning and tolerances // IEEE J. Quantum Electron. 1992, Vol. 28. - P. 2631-2654.

81. Terhune R. W., Maker P. D., and Savage С. M. Optical harmonic generation in calcite// Phys. Rev. Lett. 1962, Vol. 8. - P. 404-406.

82. Pisarev R. V., Sanger I., Petrakovskii G. A., and Fiebig M. Magnetic-Field Induced Second Harmonic Generation in CUB2O4 // Phys. Rev. Lett. 2004, Vol. 93. - P. 037204-1-4.

83. Pavlov V. V., Kalashnikova A. M., Pisarev R. V., Sanger I., Yakovlev D. R., Bayer M. Magnetic-field-induced second-harmonic generation in semiconductor GaAs // Phys. Rev. Lett. 2005, Vol. 94. - P. 1574041-4.

84. Sanger I., Yakovlev D. R., Kaminski В., Pisarev R. V., Pavlov V. V., Bayer M. Orbital quantization of electronic states in a magnetic field as the origin of second-harmonic generation in diamagnetic semiconductors// Phys. Rev. В-2006, Vol. 74.-.

85. Suzuki Т., Venkataramanan V., and Aono M. Magneticfield-induced second-harmonic generation on Si( 111 )-7 x 3 x 7 // Jpn. J. Appl. Phys. 2001, Vol. 40, Part 1. - P. LI 119-L1122.

86. Venkataramanan V., Noguchi K-, Aono M., and Suzuki Т. A sensitive detection method for magnetization-induced second-harmonic generation under an externally applied field // Appl. Phys. B: Photophys. Laser Chem. 2002, Vol. 74. - P. 683-689.

87. FiebigM., Frohlich D., Thiele H.-J. Determination of spin direction in the spin-flop phase of Cr203 // Phys. Rev. В 1996, Vol. 54. - P. R12681-12684.

88. FiebigM., Lottermoser Th., Pisarev R. V. Spin-rotation phenomena and magnetic phase diagrams of hexagonal RMn03 // J. Appl. Phys. — 2003, Vol. 93.-P. 8194-8196.

89. Ferre J. Linear and non-linear magneto-optical effects / Magnetism and Synchrotron Radiation / Eds. Beaurepaire E., Scheurer F., Krill G., and Kappler J. P. Heidelberg: Springer-Verlag, 2001, P. 316-335.

90. Petukhov A. V., Lyubchanskii I. L., and Rasing Th. Theoiy of nonlinear magneto-optical imaging of magnetic domains and domain walls // Phys. Rev. В 1997, Vol. 56. - P. 2680-2687.

91. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kirilyuk A., and Rasing Th. Observation of a transversal nonlinear magneto-optical effect in thin magnetic garnet films // Phys. Rev. Lett. 1997, Vol. 78. - P. 2004-2007.

92. Калашникова A. M., Писарев P. В., Безматерных Л. H., Темеров В. Л. Кирилюк А., Разинг Т. Оптическое и магнитооптическое исследования мультиферроиков GaFe03 с высокой температурой Кюри // Письма в ЖЭТФ 2005, Т. 81. - С. 568-573.

93. Ogawa У., Kaneko Y., Не J. P., Yu X. Z., Arima Т., and Tokura Y. Magnetization-Induced Second Harmonic Generation in a Polar Ferromagnet// Phys. Rev. Lett. 2004, Vol. 92. - P. 047401-1-4.

94. Frohlich D., Leute St., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Nonlinear Optical Spectroscopy of the Two-Order-Parameter Compound YMn03 // Phys. Rev. Lett. 1998, Vol 81. - P. 3239-3242.

95. Fiebig M., Frohlich D., Kohn K-, Leute St., Lottermoser Th., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Determination of the magnetic symmetry of hexagonal manganites by second harmonic generation // Phys. Rev. Lett. 2000, Vol. 84. - P. 5620-5623.

96. Кричевцов Б. Б., Павлов В. В, Писарев Р. В. Линейное влияние электрического поля на процессы намагничивания эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов // ФТТ 1989, Т. 31. - С. 77-88.

97. Кричевцов Б. Б., Павлов В. В., Писарев Р. В. Гигантский линейный магнитоэлектрический эффект в пленках ферритов-гранатов // Письма в ЖЭТФ 1989, Т. 49. - С. 466-469.

98. Pisarev R. V., Krichevtsov В. В., Gridnev V. N., Klin V. P., Frohlich D., Pahlke-Lerch Ch. Optical second-harmonic generation in magnetic garnet thin films// J. Phys. Cond. Matter. 1993, Vol. 5. - 8621-8628.

99. Petrocelli G., Martellucci S., and Richetta M. Bismuth induced enhancement of the second-harmonic generation efficiency in bismuth-substituted yttrium iron garnet films // Appl. Phys. Lett. — 1993, Vol. 63. P. 3402-3404.

100. Gridnev V. N., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Second harmonic generation in anisotropic magnetic films // Phys. Rev. В — 2001, Vol. 63.-P. 184407-1-11.

101. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kirilyuk A., RasingTh. A spectroscopic study of the nonlinear magneto-optical response of garnets // J. Appl. Phys. — 1997, Vol. 81.-P. 4631-4633.

102. Fiebig M., Lottermoser Th., Frohlich D., Goltsev A. V., Pisarev R. V. Observation of coupled magnetic and electric domains // Nature — 2002, Vol. 419.-P. 818-820.

103. Sipe J. E., Moss D. J., and van Driel H. M. Phenomenological theory of optical second- and third-harmonic generation from cubic centrosymmetric crystals // Phys. Rev. В — 1987, Vol. 35. — P. 11291141.

104. Sipe J. E., Mizrahi V., and Stegeman G. I. Fundamental difficulty in the use of second-harmonic generation as a strictly surface probe // Phys. Rev. В 1987, Vol. 35. - 9091-9094.

105. Guyot-Sionnest P. and Shen Y. R. Bulk contribution in surface second-harmonic generation // Phys. Rev. В 1988, Vol. 38. - P. 7985-7989.

106. Maki J. J., Kauranen M., and Persoons A. Surface second-harmonic generation from chiral materials // Phys. Rev. В 1995, Vol. 51. - P. 1425-1434.

107. Tom H. W. K-, Heinz T. F., and Shen Y. R. Second-harmonic reflection from silicon surfaces and its relation to structural symmetry// Phys. Rev. Lett. 1983, Vol. 51. - P. 1983-1986.

108. Meijer E. W., Havinga E. E., and Rikken G. L. J. A. Second-harmonic generation in centrosymmetric crystals of chiral molecules // Phys. Rev. Lett.- 1990, Vol. 65.-P. 37-39.

109. Koopmans В., Janner A.-M., Jonkman H. Т., Sawatzky G. A. and van der Woude F. Strong bulk magnetic dipole induced second-harmonic generation from C60 // Phys. Rev. Lett. 1993, Vol. 71. - P. 3569-3572.

110. Verbiest Th., Kauranen M., Maki J. J., Teerenstra M. N., Schouten A. J., Nolte R. J. M., and Persoons A. Linearly polarized probes of surface chirality// J. Chem. Phys. 1995, Vol. 103. - P. 8296-8298.

111. Muthukumar V. N., Valenti R., and Gros С. Microscopic model of nonreciprocal optical effects in Cr203 // Phys. Rev. Lett. — 1995, Vol. 75. P. 2766-2769.

112. Muthukumar V. N., Valenti R., and Gros C. Theory of nonreciprocal optical effects in antiferromagnets: The case of Cr 2O3 // Phys. Rev. В 1996, Vol. 54.-P. 433-440.

113. Fiebig M., Frohlich D., Lottermoser Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V., and Weber H.-J. Second harmonic generation in the centrosymmetric antiferromagnet NiO // Phys. Rev. Lett. 2001, Vol. 87. - P. 1372021-4.

114. Fiebig M., Lottermoser Th., Pavlov V. V., and Pisarev R. V. Magnetic second harmonic generation in centrosymmetric CoO, NiO, and KNiF3 // J. Appl. Phys. 2003, Vol. 93. - P. 6900-6902.

115. Fiebig M., Froehlich D., Lottermoser Th., Pavlov V. V. Pisarev, R. V., and Weber H.-J. Optical second harmonic generation in centrosymmetric antiferromagnetic NiO // Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 2002, Vol. 4766. - P. 238-247.

116. Fiebig M., Frohlich D., Lottermoser Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V., and Weber H.-J. Second harmonic generation of magnetic-dipole type in the centrosymmetric antiferromagnets NiO and KNiF3 // J. Magn. Magn. Mater. 2003, Vol. 258-259. - P. 110-113.

117. Physics of Magnetic Garnets / Ed. Paoletti A. Amsterdam: North Holland, 1978.

118. Winkler G., Magnetic garnets. — Braunschweig: Vieweg, 1981.

119. Magnetic garnet films / Guest ed. Paoletti A. // Special issue of Thin Solid Films- 1984, Vol. 114.

120. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series, Group III, 27/e. — Berlin: Springer-Verlag, 1991.

121. Wood D. L., Remeika J. P. Effect of Impurities on the Optical Properties of Yttrium Iron Garnet //J. Appl. Phys. 1067, Vol. 38.-P. 1038-1045.

122. Scott G. В., Page J. L. Absorption spectra of Y3Fe50i2 and Y3Ga50i2-Fe3+ to 5.5 eV// Phys. Stat. Sol. (b)- 1977, Vol. 79. P. 203-213.

123. Павлов В. В., Писарев Р. В., Fiebig М., Frohlich D. Генерация оптических гармоник в эпитаксиальных пленках магнитных гранатов в области края фундаментального поглощения // ФТТ — 2003, Т. 45. — С. 630-637.

124. Галуза А. И., Еременко В. В., Кириченко А. П. Оптические свойства иттриевого феррита-граната // ФТТ — 1973, Т. 15. — С. 585.

125. Blazey К. W. Wavelength-modulated spectra of some Fe3+ oxides // J. Appl. Phys. 1974, Vol. 45. - P. 2273-2280.

126. Wemple S. H., Blank S. L., Seman J. A., Biolsi W. A. Optical properties of epitaxial iron garnet thin films // Phys. Rev. В 1974, Vol. 9. - P. 2134-2144.

127. Scott G. В., Lacklison D. E., Page J. L. Absorption spectra of Y3Fe50i2 (YIG) and Y3Ga50i2 :Fe3+ // Phys. Rev. В 1974, Vol. 10. - P. 971986.

128. Кричевцов Б. Б., Очилов О., Писарев Р. В. Подрешеточная анизотропия магнитного линейного дихроизма в иттриевом феррите-гранате Y3Fe50i2 // ФТТ 1983, Т. 25. - С. 2404-2408.

129. Vien Т. К., Dormann J. L., Le Gall H. Crystal-field splitting in octahedral and tetrahedral symmetry for Fe31 ions in Y3Fe50i2 // Phys. Stat. Sol. 1975, Vol. 71.-P. 731-739.

130. Moskvin A. S., Zenkov A. V., Yuryeva E. I., Gubanov V. A. Origin of the magneto-optical properties of iron garnets // Physica В 1991, Vol. 168.-P. 187-196.

131. Алексеев В. В., Дружинин В. В., Писарев Р. В. Анализ оптического спектра иттриевого феррита-граната с учетом локальных искажений кристаллической решетки // ФТТ — 1991, Т. 33. — С. 2669-2673.

132. Dionne G. F., Allen G. A. Spectral origins of giant Faraday rotation and ellipticity in Bi-substituted magnetic garnets // J. Appl. Phys. — 1993, Vol. 73.-P. 6127-6129.

133. Изюмов Ю. А., Сыромятников В. H. Фазовые переходы и симметрия кристаллов. М.: Наука, 1984, С. 247.

134. Tanaka М. Epitaxial ferromagnetic thin-films and superlattices of Mn-based metallic compounds on GaAs // Material Science and Engineering В 1995, Vol. 31.-P. 117-125.

135. Morishita Y., Iida K-, Abe J., and Sato K. Substrate-orientation dependence on structure and magnetic properties of MnAs epitaxial layers // Jpn. J. Appl. Phys. 1997, Vol. 36. - P. LI 100-L1103.

136. Банщиков А. Г., Кимель А. В., Кричевцов Б. Б., Ржевский А. А., Соколов Н. С., Якубцов О. А. Магнитооптические явления в эпитакси-альных пленках Mn/CaF2/Si(l 11) в поперечном магнитном поле // ФТТ 1999, Т. 41.-С. 110-115.

137. Akeura К., Tanaka M., Nashinaga Т., De Boeck J. Epitaxial ferromagnetic MnAs thin films grown on Si(001): The effect of substrate annealing// J. Appl. Phys. 1996, Vol. 79. - P. 4957-4959.

138. Ishizaka A., Shiraki Y. // J. Electrochem. Soc. 1986, Vol. 133. - P. 666.

139. Magnetoelectric Interaction Phenomena in Crystals / Eds. Freeman A. J. and Schmid H. — London: Gordon and Breach, 1975.

140. Смоленский Г. А. и Чупис И. Е. Сегнетомагнетики // УФН — 1982, Т. 137-С. 415-448.

141. Schmid Н. Magnetoelectric Effects in Insulating Magnetic Materials / Introduction to Complex Mediums for Optics and Electromagnetics / Eds. Weigloger W. S. and Lakhtakia A. Bellingham, WA, USA: SPIE Press, 2003.

142. Campa J. A., Cascales C., Guitierres-Puebla E., et al. Crystal structure, magnetic order, and vibrational behavior in iron rare-earth borates // Chem. Mater. 1997, Vol. 9. - P. 237-240.

143. Hinatsu Y., Doi Y., Ito K-, et al. Magnetic and calorimetric studies on rare-earth iron borates LnFe3(B03)4 (Ln = Y, La-Nd, Sm-Ho)// J. Sol. St. Chem. 2003, Vol. 172. - P. 438-445.

144. Balaev A. D., Bezmaternykh L. N., Gudin I. A., et al. Magnetic properties of trigonal GdFe3(B03)411 J. Magn. Magn. Mater. 2003, Vol. 258-259. - P. 532-534.

145. Levitin R. Z., Popova E. A., Chtsherbov R. M., et al. Cascade of phase transitions in GdFe3(B03)4 // Письма в ЖЭТФ 2004, Т. 79. - С. 531-534.

146. Lever А. В. P. Inorganic electronic spectoscopy (Second edition) — Amsterdam: Elsevier, 1984.

147. Калашникова А. М., Писарев Р. В. Электронная структура гексагональных редкоземельных манганитов RMn03 // Письма ЖЭТФ -2003, Т. 78. С. 175-179.

148. Физические величины / Ред. Григорьев И. С., Мейлихов Е. 3. — М.: Энергоатомиздат, 1991.

149. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series, Group III, 16a. — Berlin: Springer-Verlag, 1981.

150. Huang Z. J., Cao Y., Sun Y. Y., Xue Y. Y., and Chu C. W. Coupling between the ferroelectric and antiferromagnetic orders in YMnOs // Phys. Rev. В 1997, Vol. 56. - P. 2623-2626.

151. Iliev M. N., Lee N.-G., Popov V. N., Abrashev M. V., Hamed A., Meng R. L., and Chu C. W. Raman- and infrared-active phonons in hexagonal YMn03: experiment and lattice-dynamical calculations // Phys. Rev. В 1997, Vol. 56. - P. 2488-2494.

152. Katsufuji Т., Mori S., Masaki M., Moritomo Y., Yamamoto N., and Takagil H. Dielectric and magnetic anomalies and spin frustration in hexagonal RMn03 (R= Y, Yb, and Lu) // Phys. Rev. В 2001, Vol. 64. -P. 104419-1-6.

153. Souchkov А. В., Simpson J. R., Quijada M., Ishibashi H., Hur N., Ahn J. S., Cheong S. W., Millis A. J., and Drew H. D. Exchange Interaction Effects on the Optical Properties of LuMn03 // Phys. Rev. Lett. 2003, Vol. 91.-P. 027203-1-4.

154. Fujimura N., Ishida Т., Yoshimura Т., and Ito T. Epitaxially grown YMn03 film: New candidate for nonvolative memory devices // Appl. Phys. Lett. 1996, Vol. 69.-P. 1011-1013.

155. Yoshimura Т., Fujimura N., Aoki N., Hokayama K., Tsukui S., Kawabata K-, and Ito T. Fabrication of YMn03 thin films on Si substrates by apulsed laser deposition method // Jpn. J. Appl. Phys. 1997, Vol. 36. -P. 5921-5924.

156. Yakel H. L., Koehler W. C., Bertau E. F.t, and Forrat E. F. On the crystal structure of the manganese (III) trioxides of the heavy lanthanides and yttrium//Acta Cryst. 1963, Vol. 16. - P. 957-962.

157. Lonkai Th., Amman U., Ihringer J., Tomuta D. G., Hendrikx R. W. A., Tobbens D. M., and Mydosh J. A. Development of the high-temperature phase of hexagonal manganites // Phys. Rev. В — 2004, Vol. 69. — P. 134108-1-10.

158. Bertaut E. F., Mercier M., and Pauthenet R. Ordre magnfttique et proprifttfts magnfttiques de manganite de МпУОз // J. de Physique — 1964, Vol. 25. P. 550-557.

159. Bertaut E. F., Pauthenet R., and Mercier M. Sur des proprietes magnetiques du manganite d'yttrium // Physics Letters — 1965, Vol. 18. -P. 13.

160. Недлин Г. M. Возможные магнитоупорядоченные структуры кристаллов типа YMn03 // ФТТ 1965, Т. 6. - С. 2156-2161.

161. Soboleva Т. К. Localized excitations and domain walls in hexagonal antiferromagnetic ferroelectrics // Ferroelectrics — 1994, Vol. 162. — P. 287-292.

162. Penney Т., Berger P., and Kritiyakirana K. Far-infrared antiferromagnetic resonance in hexagonal YMn03 // J. Appl. Phys. 1969, Vol. 40. -P. 1234-1235.

163. Sikora W. and Syromyatnikov V. N. Symmetry analysis of magnetic structure in hexagonal manganites LMn03 (L=Er, Ho, Lu, Sc, Tm, Y) //J. Magn. Magn. Mater. 1986, Vol. 60. - P. 199-203.

164. Vitebskii I. M., Lavrinenko N. M., and Sobolev V. L. Magnetoelectric and piezomagnetic effects of exchange nature in antiferromagnets // J. Magn. Magn. Mater. 1991, Vol. 97. - P. 263-280.

165. Kritiyakirana K-, Berger P., and Jones R. V. Optical spectra of ferroelectric-antiferromagnetic rare earth manganates // Opt. Comm. — 1969, Vol. 1.-P. 95-98.

166. Qian M., Dong J. and Zheng Q. Electronic structure of the ferroelectromagnet YMn03 // Phys. Lett. A 2000, Vol. 270. - P. 96101.

167. Filippetti A., Hill N. A. Coexistence of magnetism and ferroelectricity in perovskites // Phys. Rev. В 2002, Vol. 65. - P. 195120-1-11.

168. Van Aken В. В., Palstra Т. Т. M., Filippetti A., and Spaldin N. A. Origin of ferroelectricity in magnetoelectric YMn03 // Nature Mater. 2004, Vol. 3.-P. 164-170.

169. Олейник А. С., Боков В. А. Наблюдение сегнетоэлектрической доменной структуры используя сканирующий электронный микроскоп //ФТТ- 1975,Т. 17.-С. 560-561.

170. Safrankova М., Fousek J., and Kizhaev S. A. Domains in ferroelectric YMn03 // Czech. J. Phys. В 1967, Vol. 17. - P. 559-560.

171. Боков В. А., Смоленский Г. А., Кижаев С. А., Мыльникова И. Е. Магнитные и электрические свойства сегнетоэлектрических иттриевого и итербиевого манганитов // ФТТ — 1964, Т. 5. — С. 2646-2647.

172. Smolenskii G. A. and Bokov V. A. Coexistence of magnetic and electric ordering in crystals // J. Appl. Phys. 1964, Vol. 35. - P. 915-918.

173. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships, New Series, IIl/l7g& Ш/7Ы. Berlin: Springer, 1984.

174. Roth W. L. Magnetic Structures of MnO, FeO, CoO, and NiO // Phys. Rev. 1958, Vol. 110. - P. 1333-1341.

175. Hutchings M. T. and Samuelsen E. J. Measurement of Spin-Wave Dispersion in NiO by Inelastic Neutron Scattering and Its Relation to Magnetic Properties // Phys. Rev. В -1972, Vol. 6. P. 3447-3461.

176. Hillebrecht F. U. et al. Magnetic Moments at the Surface of Antiferromagnetic NiO(lOO) 11 Phys. Rev. Lett. 2001, Vol. 86. - P. 003419-1-4.

177. Nakahigashi K., Fukuoka N., and Shimomura Y. Crystal-structure of antiferromagnetic NiO determined by x-ray topography // J. Phys. Soc. Jpn. — 1975, Vol. 38. P. 1634-1640.

178. Hirakawa K-, Hashimoto Т., and Hirakawa K. // J. Phys. Soc. Jpn. -1961, Vol. 16.-P. 1934.

179. Joshua S. J. Symmetry Principles and Magnetic Symmetry in Solid State Physics. New York: Hilger, 1991.

180. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functional Relationships, New Series, III/22B-41 A2b. Berlin: Springer, 2002.

181. Zhilyaev Yu. V., Poletaev N. K., Botnaryuk V. M., Orlova T. A.,. Fedorov L. M, Yusupova Sh. A., Owens A., Bavdaz M., Peacock A., O'Meara В., Helava H. Optical characterization of ultra-pure GaAs // Phys. Status Solidi (c) 2003, Vol. 0. - P. 1024-1027.

182. Kirilyuk A., Pavlov V. V., Pisarev R. V., and Rasing Th. Asymmetry of second harmonic generation in magnetic thin films under circular optical excitation // Phys. Rev. В 2000, Vol. 61. - P. R3796-R3799.

183. Prinz G. A. // Science 1990, Vol. 250. - P. 1092; Spin-polarized transport // Physics Today - 1995, Vol. 48. - P. 58-63.

184. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. — М.: Мир, 1987, С. 417.

185. Meiklejohn W. Н. and Bean С. P. New Magnetic Anisotropy // Phys. Rev. 1956, Vol. 102.-P. 1413-1414.

186. Menyuk N. Kafalas J. A., Dwight K., and Goodenough J. B. Effects of Pressure on the Magnetic Properties of MnAs // Phys. Rev. — 1963, Vol. 177.-P. 942-951.

187. Калашникова A. M., Павлов В. В., Писарев Р. В., Безматерных J1. Н., Bayer М., Rasing Th. Линейная и нелинейная оптическая спектроскопия гадолинии-железистого бората GdFe3(B03)4 // Письма ЖЭТФ -2004, Т. 80.-С. 339-343.

188. Maker P. D., Terhune R. W., Nisenoff М., and Savage С. М. Effects of Dispersion and Focusing on the Production of Optical Harmonics // Phys. Rev. Lett. 1962, Vol. 8. - P. 21-22.

189. Jerphagnon J. and Kurtz S. K. Maker Fringes: A Detailed Comparison of Theory and Experiment for Isotropic and Uniaxial Crystals //J. Appl. Phys. 1970, Vol. 41.-P. 1667-1681.

190. McClure D. S. Optical spectra of transition-metal ions in corundum // J. Chem. Phys. 1962, Vol. 36. - P. 2757-2779.

191. Бальхаузен К. Введение в теорию поля лигандов. — М.: Мир, 1964.

192. Koster G. F., Dimmock J. О., Wheeler R. G., and Statz H. Properties of the 32 Point Groups. Cambridge, Mass.: M. I. T. Press, 1963.

193. Degenhardt C., Fiebig M., Frohlich D., Lottermoser Th., and Pisarev R. V. Nonlinear optical spectroscopy of electronic transitions in hexagonal manganites//Appl. Phys. B: Lasers Opt. -2001, Vol. 73. P. 139-144.

194. Straub M., Vollmer R., and Kirschner J. Surface magnetism of ultrathin -Fe films investigated by nonlinear magneto-optical Kerr effect // Phys. Rev. Lett. 1996, Vol. 77. - P. 743-746.

195. Fiebig M., Frohlich D., Leute St., and Pisarev R. V. Topography of antiferromagnetic domains using second harmonic generation with an external reference // Appl. Phys. В 1998, Vol. 66. - P. 265-270.

196. Kurimura S. and Uesu Y. Application of the second harmonic generation microscope to nondestructive observation of periodically poled ferroelectric domains in quasi-phase-matched wavelength converters // J. Appl. Phys. 1997, Vol. 81. - P. 369-375.

197. Koehler W. C., Yakel H. L, Wollan E. O., and Cable J. W. The magnetic structure of rear-earth manganites / Proceedings of the 4th Conference on Rare-Earth Research. New York: Gordon Breach, 1965, P. 63-75.

198. International Tables for X-Ray Crystallography, Vol. A / Space-Group Symmetry / Ed. Hahn T. — Boston: Reidel Publishing Company, 1987.

199. Stirling W. G. and Cooper M. J. X-ray magnetic scattering// J. Magn. Magn. Mater. 1999, Vol. 200. - P. 755-773.

200. Bacon G. E. Neutron Diffraction. Oxford: Clarendon Press, 1975.

201. Brown P. J. Magnetic-sturcture studied with zero-field polarimetry // Physica В 1993, Vol. 192. - P. 14-24.

202. Xu H. W., Iwasaki J., Shimizu Т., Sato H., and Kamegashira N. Structure, magnetic-susceptibility and heatcapacity of ScMn03 // J. Alloys Compd. 1995, Vol. 221. - P. 274-279.

203. Bieringer M. and Greedan J. E. Magnetic structure and spin reorientation transition in ScMn03 // J. Solid State Chem. 1999, Vol. 143.-P. 132-139.

204. Kimel A. V., Kirilyuk A., Usachev P. A., Pisarev R. V., Balbashov A. M. and Rasing Th. Ultrafast Nonthermal Optical Control of Magnetization in DyFe03 // Nature 2005, Vol. 435. - P. 655-657.

205. Kleemann W., Schafer F. J., and Tannhauser D. S. Linear birefringence in S-domains of NiO near the antiferromagnetic phase-transition // J. Magn. Magn. Mater. 1980, Vol. 15-18. - P. 415-416.

206. Миронова H. А., Гринвальд Г. А., Скворцова В. H., Ульманис У. А. Тонкая структура спектров поглощения в антиферромагнетике NiO // ФТТ 1981, Т. 23.-С. 874.

207. Tsuboi Т. and Kleemann W. Fine-structure of nearinfrared optical-absorption in NiO // J. Phys. Condens. Matter 1994, Vol. 6. - P. 8625-8631.

208. Fromme В .d-d Excitations in Transition-Metal Oxides. — Berlin: Springer, 2001.

209. Hiifner S. Photoelectron Spectroscopy / Ed. Cardona M. // Springer Series in Solid-State Sciences Vol. 82. — Berlin: Springer, 1996.

210. Takahashi M. and Igarashi J. Local approach to electronic excitations in MnO, FeO, CoO, and NiO // Phys. Rev. В 1996, Vol. 54. - P. 13566-13574.

211. Bredow Т. and Gerson A. R. Effect of exchange and correlation on bulk properties of MgO, NiO, and CoO // Phys. Rev. В 2000, Vol. 61. - P. 5194-5201.

212. Ferguson J. and Guggenheim H. J. // J. Chem. Phys. 1966, Vol. 44. -P. 1095.

213. KHngshirn C. F. Semiconductor Optics. Berlin: Springer-Verlag, 1995.

214. Yu P. and Cardona M. Fundumentals of Semiconductors. — Berlin: Springer-Verlag, 1995.

215. Schafer W. and Wegener M. Semiconductor Optics and Transport Phenomena. Berlin: Springer-Verlag, 2002.

216. Ivchenko E. L. and Pikus G. E. Superlattices and Other Heterostructures. Symmetry and Optical Phenomena. — Berlin: Springer-Verlag, 1995.

217. Wagner H. P., Kuhnelt M., Langbein W., and Hvam M. Dispersion of the second-order nonlinear susceptibility in ZnTe, ZnSe, and ZnS // Phys. Rev. В 1998, Vol. 58. - P. 10494-10501.

218. Bergfeld S. and Daum W. Second-Harmonic Generation in GaAs: Experiment versus Theoretical Predictions of xlyz II Phys. Rev. Lett. — 2003, Vol. 90.-P. 036801-1-4.

219. Venkataramanan V., Noguchi К., Aono M., and Suzuki Т. A sensitive detection method for magnetization-induced second-harmonic generation under an externally applied field // Appl. Phys. В 2002, Vol. 74. - P. 683-689.

220. Venkataramanan V., Noguchi K., Aono M., and Suzuki Т. A sensitive detection method for magnetization-induced second-harmonic generation under an externally applied field // Appl. Phys. В — 2002, Vol. 74. P. 683-689.

221. Ogawa Y., Akinaga H., Takano F., Arima Т., and Tokura Y. Magnetization-induced second-harmonic generation in magnetic semiconductor (Ga,Mn)As // J. Phys. Soc. Jpn. 2004, Vol. 73. - P. 2389-2392.

222. Hughes J. L. P. and Sipe J. E. Calculation of second-order optical response in semiconductors // Phys. Rev. В — 1996, Vol. 53. — P. 10751-10763.

223. Rashkeev S. N., Lambrecht W. R. L., and Segall B. Efficient ab initio method for the calculation of frequency-dependent second-order optical response in semiconductors // Phys. Rev. В — 1998, Vol. 57. — 3905-3919.

224. Dekorsy Т., Yakovlev V. A., Seidel W., Helm M., and Keilmann F. Infrared-Phonon—Polariton Resonance of the Nonlinear Susceptibility in GaAs // Phys. Rev. Lett 2003, Vol. 90. - P. 055508-1-4.

225. Vu Q. Т., Haug H., Mucke O. D., Tritschler Т., Wegener M., Khitrova G., and Gibbs H. M. Light-Induced Gaps in Semiconductor Band-to-Band Transitions // Phys. Rev. Lett. 2004, Vol. 92. - P. 217403-1-4.

226. Skauli Т., Vodopyanov K. L., Pinguet T. J., et al. Measurement of the nonlinear coefficient of orientation-patterned GaAs and demonstration of highly efficient second-harmonic generation // Opt. Lett. 2002, Vol. 27. - P. 628-630.

227. Popov S. V., Svirko Y. P. and Zheludev N. I. Susceptibility Tensors for Nonlinear Optics. Philadelphia: Institute of Physics Publishers, 1995.

228. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. М.: Наука, 1989, 768 С.

229. Seisyan R. P. and Zakharchenya В. P., Ch.7 in Landau Level Spectroscopy / Eds. Landwehr G. and Rashba E. I. — Amsterdam: Elsevier Science, 1991.

230. Furdyna J. К. Diluted magnetic semiconductors // J. Appl. Phys. — 1988, Vol. 64. P. R29-R64.

231. Sanger I., Pavlov V. V., Bayer M., Fiebig M. Distribution of antiferromagnetic spin and twin domains in NiO // Phys. Rev. В — 2006, Vol. 74.-P. 144401-1-9.

232. Pavlov V. V., Kalashnikova A. M., Pisarev R. V., Sanger I., Yakovlev D. R., Bayer M. Magneto-optical second-harmonic generation in semiconductors GaAs and CdTe // Proc. SPIE 2006, Vol. 6259. -P. 625903-625912.

233. Frohlich D., Leute St., Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kohn K. Determination of the magnetic structure of hexagonal manganites RMn03 ( R = Sc, Y, Ho, Er, Tm, Yb) by second-harmonic spectroscopy // J. Appl. Phys. 1999, Vol. 85. - P. 4762-4764.

234. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

235. Кричевцов Б. Б., Павлов В. В., Писарев Р. В. Гигантский линейный магнитоэлектрический эффект в пленках ферритов-гранатов //Письма в ЖЭТФ 1989, Т. 49, В. 8. - С. 466-469.

236. Кричевцов Б. Б., Павлов В. В., Писарев Р. В. Линейное влияние электрического поля на процессы намагничивания эпитаксиальных пленок ферритов-гранатов //ФТТ- 1989, Т. 31, В. 7. С. 77-88.

237. Гриднев В. Н., Кричевцов Б. Б., Павлов В. В., Писарев Р. В. Нечетное по намагниченности невзаимное отражение света от литиевого феррита LiFe508 // Письма в ЖЭТФ 1997, Т. 65. - С. 65-70.

238. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kirilyuk A., Rasing Th. Observation of a transversal nonlinear magneto-optical effect in thin magnetic garnet films // Phys. Rev. Lett. 1997, Vol. 78. - P. 2004-2007.

239. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kirilyuk A., Rasing Th. A spectroscopic study of the nonlinear magneto-optical response of garnets // J. Appl. Phys. —1997, Vol. 81.-P. 4631-4633.

240. Гриднев В. Н., Кричевцов Б. Б., Павлов В. В., Писарев Р. В., Ржевский А. А. Эффекты пространственной дисперсии в магнитооптике// ФТТ- 1998, Т. 40.-Р. 946-948.

241. Frohlich D., Leute St., Pavlov V. V., Pisarev R. V. Nonlinear optical spectroscopy of the two-order-parameter compound УМпОз // Phys. Rev. Lett. 1998, Vol. 81. - P. 3239-3242.

242. Kirilyuk A., Pisarev R. V., Gridnev V. N., Pavlov V. V., Rasing Th. Nonlinear optics of magnetic crystals // J. Magn. Soc. Japan — 1999,1. Vol.23.-P. 346-351.

243. Kirilyuk A., Rasing Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V. Novel nonlienar magneto-optical effects // J. Magn. Soc. Jpn. — 1999, Vol. 23. SI — P. 139.

244. Банщиков А. Г., Кимель А. В., Павлов В. В., Писарев Р. В., Соколов Н. С., Rasing Th. Генерация второй оптической гармоники и магнитооптический эффект Керра в гетероструктурах ферромагнетик-полупроводник CaF2/MnAs/Si(111)// ФТТ 2000, Т. 42. - С. 884892.

245. Kirilyuk A., Pavlov V. V., Pisarev R. V., Rasing Th. Asymmetry of second harmonic generation in magnetic thin films under circular optical excitation // Phys. Rev. В 2000, Vol. 61. - P. R3796-R3799.

246. FiebigM., Frohlich D., Kohn K-, Leute St., Lottermoser Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V. Determination of the magnetic symmetry of hexagonal manganites by second harmonic generation // Phys. Rev. Lett. — 2000, Vol. 84. P. 5620-5623.

247. Gridnev V. N., Pavlov V. V., Pisarev R. V., Kirilyuk A., RasingTh. Second harmonic generation in anisotropic magnetic films // Phys. Rev. В —2001, Vol. 63.-P. 1844071-1-11.

248. Fiebig M., Frohlich D., Lottermoser Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V., Weber H.-J. Second harmonic generation in the centrosymmetric antiferromagnet NiO // Phys. Rev. Lett. 2001, Vol. 87. - P. 1372021-4.

249. Pavlov V. V., Ferre J., Meyer P., Tessier G., Georges P., Brun A., Beauvillain P., Mathet V. Linear and Nonlinear Magneto-Optical Studies of Pt/Co/Pt Thin Films // J. Phys. Cond. Matt. 2001, Vol. 13. - P. 9867-9878.

250. Pisarev R. V., Pavlov V. V., FiebigM., Frohlich D. Nonlinear magneto-optical spectroscopy of epitaxial garnet films // Тезисы 3-ей Тематической конференции по нелинейной оптике интерфейсов (NOPTI'2001), Неймеген, Нидерланды, 2001.

251. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Fiebig M., Frohlich D. Second and third harmonic spectroscopy of magnetic garnet films // Сборник материалов XV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (КиНО'2001), Минск, Белоруссия, 2001.

252. Pavlov V. V., Pisarev R. V., Fiebig M., Frohlich D. Nonlinear optical spectroscopy of epitaxial magnetic garnet films // ФНТ (Физика низких температур) 2002, Т. 28. - С. 733-738.

253. Павлов В. В., Писарев Р. В., Fiebig М., Frohlich D. Генерация оптических гармоник в эпитаксиальных пленках магнитных гранатов в области края фундаментального поглощения // ФТТ — 2003, Т. 45, В. 4. —1. C.630-637.

254. Fiebig М., Lottermoser Th., Pavlov V. V., Pisarev R. V. Magnetic second harmonic generation in centrosymmetric CoO, NiO and KNiF3 // J. Appl. Phys. 2003, Vol. 93. - P. 6900-6902.

255. Калашникова A. M., Павлов В. В., Писарев Р. В., Безматерных J1. Н., Bayer М., Rasing Th. Линейная и нелинейная оптическая спектроскопия гадолинии-железистого бората GdFe3(B03)4//Письма ЖЭТФ -2004, Т. 80.-С. 339-343.

256. Pavlov V. V., Kalashnikova А. М., Pisarev R. V., Sanger I., Yakovlev

257. D. R., Bayer M. Second-harmonic generation in the magnetic semiconductor (Cd, Mn)Te // Специальный выпуск по нелинейной иинтегральной магнитооптике (NIMO), J. Opt. Soc. Am. В — 2005, Vol. 22.-P. 168-175.

258. Pisarev R. V., Pavlov V. V. Second harmonic generation as a novel tool for studying electronic and magnetic structures of solids // Тезисы Евроазиатского симпозиума "Прогресс в MarHera3Me"(EASTMAG-2004) (Красноярск, Россия, 2004) С. 221.

259. Kalashnikova А. М., Pavlov V. V., Pisarev R. V., Bezmaternykh L. N., Linear and nonlinear optical studies of trigonal GdFe3(B03)4 // Тезисы Евро-азиатского симпозиума "Прогресс в MarHeTH3Me"(EASTMAG-2004) (Красноярск, Россия, 2004) С. 236.

260. Pavlov V. V., Kalashnikova А. М., Pisarev R. V., Sanger I., Yakovlev D. R., Bayer M. Magnetic-field-induced second-harmonic generation in semiconductor GaAs // Phys. Rev. Lett. 2005, Vol. 94. - P. 1574041-4.

261. Sanger I., Pavlov V. V., Bayer M., Fiebig M. Distribution of antiferromagnetic spin and twin domains in NiO // Phys. Rev. В — 2006, Vol. 74.-P. 144401-1-9.