Effets et matériaux magnéto-optiques

Le développement des techniques de magnétométrie ou d’imagerie magnéto-optique est intimement lié aux progrès des applications en télécommunications optiques, traitement optique du signal, capteurs optiques et stockage optique de l’information. De nouveaux enjeux se présentent maintenant, comme pour tester les composants pour l’électronique de spin cf. [E2135]. La plupart des applications utilisent des propriétés uniques de la magnéto-optique : sensibilité, résolution spatiale et temporelle et non-réciprocité des effets.

L’intérêt marqué pour l’utilisation de la magnéto-optique a suscité un regain d’intérêt pour atteindre une compréhension approfondie de l’interaction entre la lumière et la matière dans les matériaux magnétiques. La théorie classique des effets magnéto-optiques sous champ est présentée tandis que l’aspect quantique est requis pour interpréter les effets dans les matériaux aimantés. Une nouvelle technique prometteuse, la magnéto-optique non-linéaire sur génération optique de seconde harmonique (MOGSH) a été mise en œuvre récemment depuis 1996. Elle permet de tester le magnétisme d’interfaces enterrées dans des structures multicouches. L’investigation magnéto-optique des propriétés statiques et dynamiques de structures en couches minces ou de nanostructures est aussi en plein essor. Par ailleurs, une voie de recherche est désormais ouverte sur de nouveaux matériaux, comme les cristaux magnétophotoniques. Ils présentent des effets magnéto-optiques exacerbés surtout lorsqu’ils sont associés à des structures magnétoplasmoniques.

Dans cet article, l’origine des effets magnéto-optiques est rappelée et les constantes magnéto-optiques de matériaux couramment utilisés sont répertoriées. De nouveaux matériaux hybrides, comme les cristaux magnéto photoniques [NM2020], [AF3710] [AF3711] et les structures magnétoplasmoniques [AF3565], permettront d’intégrer des fonctions nanophotoniques dans des dispositifs miniaturisés ; leurs propriétés optiques et magnéto-optiques sont examinées.