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1、!106!材料導報:綜述篇2010年9月(上)第24卷第9期*磁疇的觀察方法12221宋紅章,曾華榮,李國榮,殷慶瑞,胡行(1鄭州大學物理工程學院材料物理教育部重點實驗室,鄭州450052;2中國科學院上海硅酸鹽研究所,上海200050)摘要闡述了表征磁疇結(jié)構(gòu)的重要意義,介紹了目前常用的10余種鐵磁疇觀察方法的工作原理、分辨率和它們的優(yōu)缺點,并列出了這些磁疇表征技術(shù)的一些典型實驗結(jié)果。較為詳細地介紹了本課題組自主研發(fā)的掃描電聲顯微鏡的發(fā)展簡史、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及其在磁疇觀察方面的應用。關(guān)鍵詞
2、磁疇觀察方法掃描電聲顯微鏡MethodsofMagneticDomainObservation12221SONGHongzhang,ZENGHuarong,LIGuorong,YINQingrui,HUXing(1SchoolofPhysicalEngineeringandMaterialPhysicsLaboratory,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052;2ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofScience
3、s,Shanghai200050)AbstractTheimportanceofmagneticdomaincharacterizationisintroduced.Somemethodsofobservingmagneticarenarrated,includingworkingprinciples,spatialresolutions,advantagesanddisadvantages.Relatedtypicalexperimentalresultsarelisted.Especially
4、,thedevelopment,thesystemframeworkandtheapplicationinobservingmagneticdomainofscanningelectronacousticmicroscopyareintroduced.Keywordsmagneticdomain,observationmethods,scanningelectronacousticmicroscope磁場的作用而分布成一定的圖案。而基特爾則認為鐵磁微0引言粉在膠液中實際上是在不停地做布朗運動,因此它
5、們的聚集磁疇是鐵磁體的物理基礎(chǔ),磁疇結(jié)構(gòu)和疇運動規(guī)律的研密度應服從玻爾茲曼定律。磁粉圖案直接反映了晶體表面究與鐵磁材料的應用有著緊密的聯(lián)系,例如利用磁化反轉(zhuǎn)特的磁疇結(jié)構(gòu),一般在光學顯微鏡下對其進行觀察,分辨率性的鐵磁存儲器件,因此磁疇結(jié)構(gòu)及其在外場作用下的動態(tài)~1m。貝特粉末法設(shè)備簡單,適用范圍大,因此貝特粉末法變化的觀察尤其重要。為此,實驗上發(fā)展了多種觀察磁疇的將會長期用于觀察磁疇;但是由于它不能觀察出低各向異性方法,每種方法都有各自的優(yōu)缺點和適用范圍。由于目前尚樣品的磁疇圖形,被觀察的晶體表面也必須
6、高度光潔且無內(nèi)[1-3][3]缺乏磁疇表征方法的綜述文獻,本文將綜述當前一些常用的應力,且分辨率也不夠高。圖1是硅鐵合金表面的磁磁疇觀察方法,包括貝特粉末法、磁光效應法、掃描X射線顯粉圖。微術(shù)、掃描電鏡顯微術(shù)、偏振分析掃描電鏡顯微術(shù)、磁力顯微術(shù)、掃描洛倫茲力顯微術(shù)、透射洛倫茲力顯微術(shù)、自旋偏振透射顯微術(shù)、電子全息術(shù)和掃描電聲顯微術(shù)等的工作原理、分辨率及優(yōu)缺點。并簡單概述了掃描霍爾探針顯微術(shù)、掃描超導量子干涉顯微術(shù)、磁光電譜顯微術(shù)、掃描近場光學顯微術(shù)等。1磁疇觀察方法1.1貝特粉末圖示法(Bitterm
7、ethod)設(shè)晶體表面為某一磁疇結(jié)構(gòu)的正截面,如磁疇內(nèi)的磁化矢量與晶體表面平行,疇壁中的磁化矢量在與晶體表面相交處將出現(xiàn)垂直表面的分量,因而在疇壁處產(chǎn)生散磁場。如磁疇內(nèi)的磁化方向與晶體表面不平行,除在疇壁處產(chǎn)生較強的圖1硅鐵合金的磁粉圖案散磁場外,磁疇內(nèi)的磁荷也將產(chǎn)生散磁場。如果將足夠細的Fig.1Bitterpatternobtainedonanironsilicon鐵磁粉末的膠狀懸浮液涂于晶體表面,鐵磁粉末將受局部散alloyinlargefields*863計劃資助(2007AA03Z33
8、0)宋紅章:男,1979年生,講師,博士,主要從事功能陶瓷材料研究Email:star@zzu.edu.cn磁疇的觀察方法/宋紅章等!107!1.2磁光效應法(Magnetoopticeffect)的Nd2Fe14B單晶的疇結(jié)構(gòu)。另外,背散射電子成像模式也磁光效應包括克爾(Kerr)和法拉第磁光效應法?？藸柨梢杂^察磁疇結(jié)構(gòu),圖5是NiMnGa單晶的背散射電子像[7]效應是指平面偏振光照射到磁性物質(zhì)表面上而產(chǎn)生發(fā)射
