本发明涉及纳米加工制备技术领域，具体涉及一种利用高透射率的薄膜构造法布里-珀罗光学谐振腔调控磁光克尔偏转角的方法。
背景技术：
多功能磁性纳米材料已成为发展基于全光和自旋电子学方法的后cmos时代用节能型数据存储和处理技术的关键材料，同时该材料也是高灵敏度磁光传感器和磁测量的基础材料(belotelov,v.,etal.,plasmon-mediatedmagneto-opticaltransparency.vol.4.2013.2128.)。随着磁光传感器件、自旋电子器件、磁光存储器件等在信息、医疗、国防等技术领域的广泛应用，人们对高性能磁光材料的功能化需求也日益提高。如何提高磁光材料的磁光克尔偏转角以及磁灵敏度是近几年的研究热点，随着纳米制备技术的发展，目前磁光克尔偏转角可以通过局域表面等离激元共振(manera,m.g.,etal.,enhancedgassensingperformanceoftio2functionalizedmagneto-opticalsprsensors.journalofmaterialschemistry,2011.21(40):p.16049-16056.)、传播表面等离激元共振(ferreirovila,e.,etal.,magneto-opticalandmagnetoplasmonicpropertiesofepitaxialandpolycrystallineau/fe/autrilayers.physicalreviewb,2011.83(20):p.1833-1843)以及法诺共振(chen,l.,etal.,tunablefanoresonanceandmagneto-opticalresponseinmagnetoplasmonicstructurefabricatedbypureferromagneticmetals.phys.rev.b,2016.93(21))等方式进行增强。
除此之外通过对多层磁性薄膜的研究表明，适当选择各层的构成材料和层厚，可有效控制薄膜系统的光学和磁光性质。特别是当层与层间出现相互作用时，由于层间的磁电交换耦合作用，可出现附加的磁光效应。人们通过对含贵金属膜层的复合薄膜的研究意识到：磁场控制的等离激元效应与横向克尔效应的有效结合对提高复合薄膜磁光效应具有重要性。另外，人们还研制出了半金属薄膜材料、磁性纳米半导体材料等磁光性能优良的新型磁光纳米材料。
技术实现要素：
本发明目的在于利用高透射率的薄膜构建单层或者双层法布里-珀罗光学谐振腔实现对磁性薄膜磁光性质的提高。
一种利用光学谐振腔增强磁光克尔效应的方法，其特征在于利用高透射率的薄膜构建单层或多层法布里-珀罗光学谐振腔实现对磁性薄膜磁光性质的调控，具体制备过程为：
(1)选取表面平整的薄片作为衬底，衬底在使用前根据选取的衬底属性选择合适的溶液进行超声清洗，去除衬底表面的杂质。
(2)在备好的衬底上依次构筑高反射率薄膜、高透射率薄膜、磁性层、高透射率薄膜或者依次为高反射率薄膜、高透射率薄膜、磁性层。
进一步地，本发明选用的衬底为表面平整且洁净的普通玻璃片、石英片、蓝宝石片、硅片和聚合物片等。
进一步地，所述溶液为乙醇、丙酮、去离子水中的一种或者几种。
进一步地，所述高反射率薄膜为银、铝、铬等，高透射率薄膜为氧化铟锡(ito)、二氧化铪、透明聚合物、磁性层等。
本发明薄膜的制备方法可以为磁控溅射、热蒸镀、分子束外延、原子层沉积和旋涂中的一种或几种。
本发明优点为通过单纯的制备光学谐振腔达到控制磁光克尔信号，操作过程简单易行。
附图说明
图1.用来增强磁性薄膜磁光克尔角度的多层薄膜的两种基本结构。
图2.实例1中(a)单层cofeb薄膜和(b)混合结构室温下的纵向磁光克尔回线。
图3.实例1中单层薄膜和混合结构的反射率随波长的变化。
图4.实例2中混合结构室温下的纵向磁光克尔回线。
图5.实例2中单层薄膜和混合结构的反射率随波长的变化。
具体实施方式
实施实例1：
(1)截取1.5cmx1.5cm的玻璃片依次用去离子水、丙酮、酒精溶液超声清洗5分钟后烘干。
(2)用多步磁控溅射方法在备好的玻璃片上分别沉积ag、ito、cofeb、ito，厚度分别为56nm，7nm，36nm和5nm。此结构中的ito分别构成两个法布里珀罗光学谐振腔。
(3)测定的厚度为56nm的纯cofeb薄膜和含有相同厚度cofeb的混合结构的磁光克尔回线如图2所示，为的其中所使用的光源为波长660nm的偏振光(偏振方向与入射面垂直)
(4)测定的厚度为56nm的纯cofeb薄膜和含有相同厚度cofeb的混合结构的在可见光范围内的反射率如图3所示。
由图2可以看出在饱和场300oe时两样品的磁光克尔回线已经达到饱和，且混合纳米结构的饱和时的磁光克尔角(303mdeg)比单纯的cofeb薄膜(129mdeg)提高了2.34倍。这是由于由高透射率ito组成的法布里珀罗光学谐振腔使得反射率降低(图3)，结构内电场增强，从而最终使得磁光克尔角得到提高。
实施实例2：
(1)截取1.5cmx1.5cm的玻璃片依次用去离子水、丙酮、酒精溶液超声清洗5分钟后烘干。
(2)用多步磁控溅射方法在备好的玻璃片上分别沉积ag、ito、cofeb、ito，厚度分别为56nm、5nm、36nm和5nm。此结构中的ito分别构成两个法布里珀罗光学谐振腔。
由图2可以看出在饱和场300oe时两样品的磁光克尔回线已经达到饱和，且混合纳米结构的饱和时的磁光克尔角(230mdeg)比单纯的cofeb薄膜(129mdeg)磁光克尔角提高了1.78倍。这是由于由高透射率ito组成的法布里珀罗光学谐振腔使得反射率降低(图5)，由能量守恒定律可知混合结构内电场增强，从而最终使得磁光克尔角得到提高。
实施实例3：
该实例与实例1的不同之处在于步骤(2)去掉最上层ito，即用多步磁控溅射方法在备好的玻璃片上分别沉积ag、ito、cofeb，厚度分别为56nm、7nm和36nm。此结构中仅有一个由ito构成的法布里珀罗光学谐振腔。