Light diffraction on layers with harmonic modulation of dielectric function

Abstract

This master thesis deals with modeling of diffraction on grating with harmonically mod- ulated dielectric function. Such grating can arise from presence of a spin wave. For the understanding of grating calculation, the calculation for layered system is initially presented. Then the approximation of gratings using Fourier series is defined. Such ap- proach is called the Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA. Example of calculation for harmonic profile of dielectric function is shown. The correctness of this approach is discussed. Furthermore, the basics of magnonics, Brillouin light scattering and spin wave behavior are outlined. The final point of this thesis shows the model of reflectivity of Fe layer with magnonic wave.

Tato diplomová práce se zabývá modelováním difrakce na mřížce s periodickým profilem dielektrické funkce. Taková mřížka může vzniknout přítomností spinové vlny. Pro pochopení mřížkového výpočtu je uveden nejprve výpočet pro jednoduché vrstvy a poté je definováno jak aproximovat mřížku pomocí Fourierových řad (Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA), s uvedením výpočtu pro harmonické periodické funkce. Je diskutována správnost výpočtu. Dále jsou nastíněny základní principy magnoniky, chování spinových vln a Brillouinova rozptylu světla. Finálním bodem je namodelování odrazivosti od Fe vrstvy s magnonovou vlnou.