以表面光二倍諧波產生法研究金屬表面之性質

Abstract

本文提出以表面光二倍諧波產生法作為探測表面磁性的方法及探測影像位表面態的可 行性，且提出表面光二階感受率的數值計算方法。 由於表面磁化將會降低該表面的對稱性，使得一些原來為零的表面光二階感受率張量 元素變成不為零。由於這項性質，促成可以利用表面光二倍諧波產生法來進行表面磁 性之探測。然而，如何區分出分別產生自晶體內部與晶體表面的光二倍諧波信號，是 每一位打算利用光二倍諧波產生法探測晶體表面的研究者，都會面臨的問題。本文將 針對面心立方晶體的（００１），（１１０）及（１１１）等磁化表面（磁化方向分 平行或垂直於該表面二種），分別提出適當的基本波與二倍諧波之偏光組合，使得晶 體內部與表面二者所產生的二倍諧波信號具有不同的旋轉異向性，而能夠加以區分。 使用表面光二倍諧波產生法來探測影像位表面態，尚未有人對此加以研究。本文將針 對一３－能帶系統（假設二個能帶的能量色散均呈拋物線）導出一解析式，計算在某 一入射光子能量時的表面光二階感受率，且將其應用於Ｃｕ－（００１）面之影像位 表面態的探測上。本文同時將線性一解析數值計算方法，推廣到表面光二階感受率之 計算，且應用於前述Ｃｕ－（００１）面之例子並與該解析結果做比較。