Сверхбыстрая нелинейно-оптическая спектроскопия магнитофотонных наноповерхностей

Фундаментальной задачей проекта является проблема взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов с магнитными диэлектрическими системами с конфигурационными резонансами с временем жизни порядка длительности самих импульсов. В этом случае ожидается наблюдение как модуляции параметров отраженного/прошедшего импульса (амплитуды огибающей, фазы и поляризации), так и сверхбыстрое изменение магнитооптических эффектов. Основные ограничения на величину наблюдаемых магнитооптических эффектов в магнитоплазмонных наноструктурах связаны с высокими потерями в металле. Поэтому одной из целей проекта является развитие задачи изучения сверхбыстрых резонансных магнитооптических и нелинейно-оптических эффектов в гибридных диэлектрических наносистемах, поддерживающих Ми-резонансы и содержащих магнитный диэлектрик. Изучаемые системы будут представлять собой упорядоченные нанорезонаторы (в простейшем случае – нанодиски), изготовленные из магнитного диэлектрика (например, висмут-замещенного железо-иттриевого граната). В таком случае ожидается резонансное усиление магнитооптического отклика при значительно меньших потерях интенсивности света. Локализация электромагнитного поля внутри резонаторов также обеспечит усиление нелинейно-оптических эффектов, на которых основаны все эксперименты по полностью оптическому переключению, которое, в свою очередь, требует высоких мощностей лазерного излучения.