磁微觀結構(即磁疇及其子結構)的分析無論從(cong) 基礎還是国产成人在线观看免费网站的角度來看都是重要的。磁疇成像可以在中尺度上獲得磁性材料的基本物理性質。此外，在磁性材料的經典国产成人在线观看免费网站以及現代自旋電子和自旋熱電子器件中，諸如滯後、能量損失或磁阻效應等現象直接或間接地依賴於(yu) 底層疇結構，而在大多數情況下，這些結構隻能通過直接成像獲得。目前，磁疇成像技術多種多樣，各有優(you) 缺點。
不同磁疇成像技術的優(you) 缺點
在所有方法中，數字增強磁光(MO)寬視場克爾顯微鏡已經成為(wei) 一種完善，zui通用和靈活的實驗室技術，用於(yu) 研究磁疇。該方法基於(yu) MO Kerr效應，即線偏振光在非透明磁性樣品反射後的偏振麵發生微小變化，然後將其檢測並用於(yu) 磁疇成像。典型的寬視場克爾顯微鏡是在光學偏振反射顯微鏡的基礎上，對均勻照明的樣品国产成人在线观看免费网站克勒照明技術。
根據光的相對方向、入射麵、光偏振麵和磁化方向將克爾效應分為(wei) 縱向、極性和橫向三種類型。前兩(liang) 種效應導致光的偏振麵旋轉，可能由橢圓貢獻疊加，而後一種效應導致振幅變化而不是反射光的旋轉。作為(wei) 一個(ge) 簡單的規則，由於(yu) 克爾效應的介電張量的對稱性，克爾對比度與(yu) 入射光束沿傳(chuan) 播方向的磁化分量成正比。如圖1(a)所示，在斜入射光和p偏振光(縱向克爾效應)的情況下，反射光可以看作是規則反射振幅AN和克爾振幅AK的疊加，導致偏振麵旋轉(小)角（6）UK AK/AN。符號(6)取決(jue) 於(yu) 樣品表麵磁化的方向。然後，如圖1(b)所示，通過分析儀(yi) 阻擋來自一種域類型的反射光來產(chan) 生域對比。對於(yu) 垂直入射和垂直反射的光，根據上述規則(極性克爾效應)，隻有麵外磁化分量才會(hui) 導致克爾對比。然而，在斜入射下，對麵內(nei) 和麵外磁化總是敏感的。
圖1
自從(cong) 引入數字圖像處理以來，獲得不含地形信息的純域對比度的標準技術是從(cong) 無域的背景圖像中減去具有域信息的圖像。這樣的參考圖像通常是通過使樣品在外部磁場中飽和而獲得的，需要在樣品周圍放置一些電磁鐵。由於(yu) 顯微鏡的物鏡必須放置在離樣品表麵非常近的地方(高倍率透鏡的距離在幾百微米之間，低倍率物鏡的距離在幾毫米之間)，施加的磁場可能會(hui) 誘發寄生法拉第效應，這種效應疊加在由樣品磁性引起的任何光旋轉上[見圖1(b)]。這種效應對於(yu) 沿物鏡軸施加的磁場是重要的，但是從(cong) 樣品中出現的不均勻的麵內(nei) 場或雜散場也可能在透鏡中產(chan) 生法拉第旋轉這樣的貢獻可能會(hui) 降低域圖像的質量，導致對實驗數據的誤解，或給矢量克爾顯微鏡帶來實質性的錯誤。法拉第效應zui嚴(yan) 重的影響發生在克爾顯微鏡中，通過繪製圖像的整個(ge) 或局部選定區域的強度作為(wei) 磁場的函數(MOKE磁強計)來測量MOKE磁化回路。高度扭曲的循環可能會(hui) 出現，如下麵的各種例子所示。基於(yu) 激光的室溫MOKE磁強計不會(hui) 經曆這樣的扭曲，因為(wei) 光學元件足夠遠離磁鐵。
在麵內(nei) 外加磁場的情況下，zui近提出了一種抑製法拉第貢獻的優(you) 雅解決(jue) 方案。它是基於(yu) 一個(ge) LED(發光二極管)燈，其中八個(ge) 二極管的光被玻璃纖維引導到顯微鏡，玻璃纖維的兩(liang) 端對稱地排列在顯微鏡的中軸線上。通過激活相對位置的led，並在相反的入射方向上減去獲得的域圖像，實現了純麵內(nei) 克爾靈敏度的條件。如果與(yu) 相機曝光同步以脈衝(chong) 方式進行激活和減法，並且脈衝(chong) 頻率高於(yu) 約10 Hz，則可以獲得具有純麵內(nei) 克爾對比度的“實時”域圖像，並且可以在相同條件下記錄磁化回路。有趣的是，被湮滅的不僅(jin) 是極性克爾對比，還有物鏡中的極性法拉第效應。由非均勻平麵內(nei) 場或磁化體(ti) 樣品邊緣出現的雜散場引起的所有極性場分量不再導致圖像和環路畸變。
然而，如果在垂直磁場中測量垂直磁化的介質(極性克爾顯微鏡和-磁強計)，情況就不同了。在這種幾何結構中，物鏡中的極性法拉第效應是zui大的。隨著施加磁場的增大，它甚至可能壓倒來自樣品的克爾信號，如圖2(a)所示。雖然CoPt薄膜的磁飽和是在磁場超過矯頑力後立即實現的，但在超過飽和的磁化回路中，測量的強度相當增加，而不是像通常那樣趨於(yu) 平穩。強度增加是由法拉第效應引起的，法拉第效應給Kerr信號增加了場相關(guan) 的對比度[比較圖1(b)]。在某些臨(lin) 界場(未示出)以上，克爾顯微鏡的相機(同時充當MOKE磁強計檢測器)甚至可能“飽和”，即離開其靈敏度範圍。
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