产品介绍 多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统——眼见为实:让磁学测试可视化! 致真精密仪器(青岛)有限公司生产的多功能高分辨率磁光克尔显微成像系统,以自主设计的光路结构及奥林巴斯、索莱博光电元件为基础制造,适用于磁性材料/ 自旋电子器件的磁畴成像和动力学研究。 ★ 多功能探针台,能够提供面内、垂直磁场及多对直流/ 高频探针- 磁光成像与自旋输运测试**结合! ★高达1.8T 垂直磁场,1 T 面内磁场,4K-800K 变温,可用于硬磁材料成像研究。 多功能控制系统 测试信号控制 - 垂直/ 面内磁场/ 电流/ 微波等多路信号 μs 级别同步施加; - 各信号的波形、幅度、频率、相对延时等参数轻松调节。 图像处理 - 实时作差消背底噪声; - 自动纠正震动漂移等。 信号解析 - 电流、磁场测试信号的实时显示; - 基于克尔图像分析,对样品局域 (300 nm) 或全局做磁滞回线扫描。 磁场探针台 面内磁场 ★ 高达1 T,反应速度50 ms,精确度0.1 mT。 三路垂直磁铁任意切换 ★磁场1:高达1.8 T,反应速度50 ms,精确度0.1 mT; ★磁场2:高达30 mT,反应速度50 μs,精确度0.01 mT; ★磁场3:高达50 mT,反应速度1 μs, 精确度0.01 mT; ★可配置6 个直流/ 高频探针,配置10 V,20 MHz任意波形信号源。 成像效果
图像处理 ★ 以任意图像为背底,实时作差消噪声; ★图像漂移校正,自动添加比例尺等功能。
其他功能 ★ 分析全局或者局部 (300 nm) 克尔图像,获得磁滞回线; ★磁滞回线的横轴可以为面内、垂直磁场或者电流等任意激励信号; ★可配置变温系统:4K-800K 温度可调; ★搭配ST-FMR,二次谐波等测试系统和软件; ★预留各种接口,可根据实验需求自主改装。 应用案例 ■ 局部磁本征参数表征 克尔显微镜有一套表征几乎所有磁学本征参数的方法。与其它表征方法相比,优势是可以进行微小区域内(300 nm) 的局部性质表征,为各种磁性调控实验 (如辐照、压控、光控磁)、以及性质不均一的材料表征提供了可能性。
参考文献: [1] Yu Zhang et al. Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018). [2] M. Yamanouchi et al., IEEE Magn. Lett. 2, 3000304 (2011). [3] Anni Cao et al., Nanoscale 10, 12062 (2018). ■ 磁畴壁动力学研究 磁场、电流或者其它激励下磁畴壁的移动速度测量
磁畴壁张力效应的观测 利用微秒级别超快磁场脉冲,可在微小样品中创造出磁泡。利用此款高分辨率克尔显微镜,**观察到了磁畴壁在自身张力作用下的自发收缩过程[1-3]。 磁畴壁Hall bar 处的钉扎作用 利用磁场脉冲,我们精确控制磁畴壁在纳米线中的位置。观察磁畴壁的钉扎过程并测量解钉扎磁场[1]。 参考文献: [1] Xueying Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 9, 024032 (2018). [2] Xueying Zhang et al. Nanotechnology 29, 365502 (2018). [3] Anni Cao et al., IEEE Magn. Lett. 9, 1 (2018). ■ 自旋输运性质测试+成像 STT 电流驱动的磁畴壁运动 通过配备的探针和主控系统的任意波形发生器,可向样品施加50 ns–s 级别的方波,观察磁畴壁运动并测量速度。 STT 电流与垂直磁场共同作用下的磁畴壁运动 在某些材料中,无法观测到纯电流驱动的磁畴壁运动。这时,可以利用此设备μs 级别的超快磁场脉冲与电流同步,观测垂直磁场+ 电流共同驱动的畴壁运动,从而解析多种物理效应,如重金属/ 铁磁体系的自旋极化率由于自旋散射降低的效应[1]。
电流与面内磁场共同作用下的磁畴壁运动 Hall 自旋流与面内磁场共同作用,诱导磁矩翻转,即所谓的SOT 翻转。本设备配置的面内磁场和电学测试系统,不但可以实现这个过程的电学测试,还可以利用相机与信号采集卡同步的功能,逐点解析翻转曲线对应的磁畴状态[2]。 测试数据 1. 检测磁性材料质量
2. 检测缺陷位置 缺陷处,磁畴壁运动变形,形成钉扎效。利用高分辨率物镜,可以直接观察缺陷位置(红圈)。 3. 自旋电子器件损伤检测 自旋电子器件中,在微加工过程中,样品边缘出现损伤,导致在磁场作用下稳定性下降,边缘首先出现翻转[1]。 4. 解析磁滞回线结果
参考文献: [1] Yu Zhang et al. Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018). |
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