克爾顯微鏡方法為(wei) 實驗室中快速磁化動力學的分析提供了幾乎唯yi的可能性。頻閃寬視場Kerr顯微鏡用於(yu) 研究動態磁疇過程，與(yu) 所有Kerr顯微鏡成像模式兼容。時間分辨克爾顯微鏡是在差分成像模式下進行的，改變了射頻場激發和成像激光脈衝(chong) 之間的相位。根據兩(liang) 種磁化狀態在不同時間延遲下的差值計算出差值圖像，從(cong) 而在域響應圖像中隻能看到磁化狀態的變化。
時間分辨磁光學顯微鏡成像的不同需求與(yu) 相關(guan) 技術
對時間分辨磁光學顯微鏡的不同觀點出現了不同的成像選項，與(yu) 所需的時間分辨率有關(guan) ，以解決(jue) 不同頻率的磁化過程。相關(guan) 要點有:
圖1.(a)相機曝光時間為(wei) 10μs，工作頻率為(wei) 50 Hz時，FeSi電工鋼樣品的單次Kerr圖像。(b) 876 Hz時，LED脈衝(chong) 寬度為(wei) 10μs的磁場調製磁電傳(chuan) 感器器件的頻閃圖像;(c) 0.516 MHz時，激光脈衝(chong) 寬度為(wei) 20 ns的電場調製磁電傳(chuan) 感器的頻閃圖像。(d)在2 GHz磁場激勵下，激光脈衝(chong) 寬度為(wei) 7 ps的CoFeB/Ru/CoFeB反點陣列中靜磁自旋波模式的頻頻Kerr顯微鏡
在激發頻率為(wei) 幾到幾赫茲(zi) 的情況下，低頻動態可以通過常規克爾顯微鏡設置實時可視化，因為(wei) 使用曝光時間為(wei) 10毫秒的相機係統是標準的。另一方麵，使用脈衝(chong) LED照明光源，可以實現類似的時間分辨率。後者避免了相機係統中卷簾門的問題。實時成像的限製因素是相機的幀速率，而不是曝光時間。在提供足夠光強的情況下，標準成像係統可以實現低至10μs的單次成像（圖1a）。對於(yu) 較低的光水平，頻閃成像可以很容易地實現依靠脈衝(chong) LED照明。使用具有高磁光對比度的高速攝像機，可以實現高達500 Hz的連續檢測成像。
使用門控圖像增強器或脈衝(chong) LED照明的頻閃技術可以對千赫茲(zi) 磁化動力學進行zui佳成像(圖1b)。兩(liang) 者都提供可變的重複率和連續可調的時間分辨率。然而，目前的LED光源被限製在大約幾微秒的時間分辨率。如上所述，頻閃成像需要磁化過程的至少部分可重複性。然而，在這個(ge) 時間尺度內(nei) ，使用可觸發脈衝(chong) 激光源進行單次成像是可能的。
兆赫波段的高頻磁化動態可以通過使用門控圖像增強器或脈衝(chong) 激光係統的頻閃技術進行成像。圖像增強係統提供可變的重複率和連續靈活的時間分辨率到亞(ya) 納秒製度。選擇合適的固態激光器，基於(yu) 激光的係統也具有類似的靈活性，但與(yu) 強化相機相比，在信噪比方麵具有優(you) 勢。通過使用脈衝(chong) 激光源，可以在20 ns的時間尺度內(nei) 實現單次成像(圖1c)。
諧振頻率動態在千兆赫及更大範圍內(nei) 隻能通過使用脈衝(chong) 激光係統進行頻閃成像。時間分辨率是由激光脈衝(chong) 定義(yi) 的，在皮秒或飛秒範圍內(nei) 。為(wei) 了達到zui高的時間分辨率，必須特別注意盡量減少顯微鏡係統的時間抖動。在磁激勵和激光脈衝(chong) 來自同一時鍾信號的係統中，實現了zui佳的靈活性，因此被鎖定在相位中。實際上，無抖動時間分辨力克爾顯微鏡與(yu) 皮秒時間分辨率直接在連續的微波場激發下，這樣的顯微鏡設置是可以成像的(圖1d)。
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