In den vorangegangenen Abschnitten wurde schon mehrmals der Magneto-Optische Kerr-Effekt (MOKE) erwähnt. In dieser Arbeit dient er zur Kontrolle der vollständigen Magnetisierung der Proben vor den eigentlichen IPE-Messungen. Beim Kerr-Effekt wird linear polarisiertes Licht durch die Reflexion an einem Ferromagneten elliptisch polarisiert, wobei zusätzlich die große Ellipsenachse gegenüber der Polarisationsebene des einfallenden Lichts gedreht wird. Die Drehung der Polarisationsebene (Kerrdrehung) beträgt nur etwa 1/10-Grad und ist in erster Näherung linear zur Magnetisierung [KrH63] . Die Informationstiefe des Kerr-Effektes entspricht der Eindringtiefe des Lichtes in Metalle (mehrere ) und ist daher zur Messung von Oberflächenmagnetisierungen nicht geeignet. Aufgrund der wesentlich schnelleren Meßtechnik bietet sich der Kerr-Effekt in diesem Aufbau für die Kontrolle einer vollständigen remanenten Magnetisierung an. Dabei wurden statt Hysterese-Schleifen nur die relativen Magnetisierungsänderungen gemessen, da die hohen Anisotropien der jeweiligen Proben das Magnetisieren nur im Strompulsverfahren ermöglichten.
Abbildung: In situ-Aufbau zur Messung der Kerrdrehung an
ferromagnetischen Proben. Die gestrichelte Ellipse deutet den Bereich der Vakuumkammer an.
In Abbildung 3.7 ist ein UHV-kompatibler Aufbau für Kerr-Messungen dargestellt. Mit Hilfe eines Polarisators wird monochromatisches Licht eines HeNe-Lasers linear entlang der vorgewählten Magnetisierungs-Richtung der Probe polarisiert. Dieses Licht trifft unter einem endlichen Winkel zur Probennormalen auf den Kristall. Aufgrund der Magnetisierung erfährt der elektrische Feldvektor in Reflexion eine Drehung, so daß trotz der um zueinander gedrehten Polarisator/Analysator-Stellung eine von Null verschiedene Intensität die Photodiode erreicht. Anschaulich gesehen, regt das Licht die Elektronen im Metall zu Oszillationen an. Bei Anwesenheit eines Magnetfeldes wirkt auf die Elektronen die Lorentzkraft, so daß die emittierte Dipolstrahlung des hertzschen Oszillators einen zum einfallenden Licht gedrehten Feldvektor aufweist.
Zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses verwendet man die Lock-In-Technik. Hierzu wird in der Regel auf der Primärseite ein photoelastischer Modulator (PEM) in -Stellung zum Polarisator eingesetzt. Man erhält durch den PEM ein, mit der Referenzfrequenz harmonisch oszillierndes, linear polarisiertes Licht.