Sistem Pengukuran MOKE

Sistem Pengimejan Mikroskopik Kerr Magneto-optik pelbagai fungsi ialah peralatan penyelidikan saintifik termaju dengan sensitiviti tinggi, resolusi tinggi dan pelbagai fungsi. Sistem ini merealisasikan pengimejan dinamik bukan sentuhan, masa nyata bagi sifat magnetik bahan melalui kesan Kerr magneto-optik, dan boleh memahami dengan jelas dan intuitif taburan spatial dan evolusi masa keadaan magnetisasi dalam bahan dan peranti magnet, yang sesuai untuk ujian dan pembangunan produk bahan magnetik dan peranti spintronik.

Sistem pengimejan mikro magneto-optik Kerr adalah berdasarkan struktur laluan optik yang direka sendiri, dan menggunakan komponen fotoelektrik Olympus dan Soleibo. Ia digunakan untuk pengimejan domain magnetik dan kajian dinamik bahan magnetik/peranti spintronik.

Kepekaan tinggi: Sistem ini menggunakan teknologi pengesanan magneto-optik termaju, yang boleh mengesan isyarat magneto-optik yang lemah dan merealisasikan pemerhatian halus struktur domain magnet bahan.

Resolusi tinggi: Sistem ini dilengkapi dengan mikroskop berketepatan tinggi dan sistem pengimejan, yang boleh membentangkan imej jelas domain magnetik mikroskopik, memberikan bukti intuitif untuk kajian sifat magnet bahan.

Fleksibiliti: Sebagai tambahan kepada fungsi pengimejan domain magnet asas, sistem ini juga mempunyai kawalan medan magnet, kawalan suhu, analisis spektrum dan fungsi lanjutan lain untuk memenuhi keperluan penyelidikan saintifik yang pelbagai.

Mudah dikendalikan: sistem ini menggunakan reka bentuk manusiawi, antara muka yang ringkas dan jelas, mudah dikendalikan, dan dilengkapi dengan perisian analisis data pintar, yang secara automatik boleh memproses data eksperimen dan meningkatkan kecekapan.

Dengan medan magnet dalam satah, medan magnet menegak dan berbilang pasang probe DC/HF - gabungan sempurna pengimejan magneto-optik dan ujian pengangkutan putaran!

Medan magnet menegak maksimum 1.8 T, 1.4 T dalam satah medan magnet, 4K-873K suhu berubah-ubah, boleh digunakan untuk penyelidikan pengimejan bahan magnet keras

Gambar rajah prinsip

Kawalan isyarat ujian

1. Medan magnet menegak/medan magnet dalam satah/arus/gelombang mikro dan isyarat berbilang lain, digunakan serentak pada tahap μs;

2. Bentuk gelombang, amplitud, kekerapan, kelewatan relatif dan parameter lain bagi setiap isyarat boleh diselaraskan dengan mudah.

Pemprosesan imej

1. Penolakan masa nyata untuk menghapuskan bunyi latar belakang;
2. Pembetulan automatik hanyut getaran, dsb.

Analisis isyarat

1. Paparan masa nyata isyarat ujian medan semasa dan magnet;

2. Berdasarkan analisis imej Kerr, lakukan pengimbasan gelung histerisis pada sampel secara tempatan (220 nm) atau secara global.

Kesan Pengimejan Domain Magnet dalam Filem Magnet Anisotropik Serenjang (Tebal 1 nm)

Domain magnet pada permukaan pukal magnet kekal (NdFeB).

Bahan nanofilem

Domain magnet pada permukaan blok keluli silikon

Kaji sifat bahan magnet

(1) Mengesan kualiti bahan magnetik

(2) Mengesan lokasi kecacatan

Pada kecacatan, dinding domain magnetik bergerak dan berubah bentuk, membentuk kesan penyematan. Menggunakan kanta objektif resolusi tinggi, kedudukan kecacatan boleh diperhatikan secara langsung (bulatan merah)

(3) Pengesanan kerosakan peranti spintronik

Semasa proses mikrofabrikasi peranti spintronik, pinggir sampel rosak, yang membawa kepada penurunan kestabilan di bawah tindakan medan magnet, dan tepi pertama kali dibalikkan.

(4)Menganalisis keputusan gelung histerisis

Mikroskop Kerr magneto-optik boleh menganalisis keadaan domain magnetik yang sepadan dengan gelung histerisis kerana kelebihan resolusi spatialnya. Seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri, sampel mempamerkan penyahmagnetan spontan disebabkan oleh penguasaan kesan dipol ke atas anisotropi.

Mikroskop Kerr mempunyai satu set kaedah yang komprehensif untuk mencirikan hampir semua parameter eigen magnetik.

Berbanding dengan kaedah pencirian lain, kelebihan ketaranya ialah ia boleh melakukan pencirian halus alam tempatan di kawasan yang sangat kecil (220 nm). Mikroskop jenis ini sangat sesuai untuk semua jenis eksperimen magnetometri, seperti penyinaran, kawalan voltan dan kawalan opto-magnet, dan boleh menganalisis bahan dengan sifat tidak seragam dengan berkesan.

Pencirian sifat kemagnetan tepu tempatan M: Dengan memerhatikan perubahan jarak dinding domain magnetik di bawah medan magnet yang berbeza, mikroskop Kerr boleh mengekstrak magnetisasi tepu tempatan M. Prinsip kaedah ini adalah berdasarkan fenomena tolakan bersama yang disebabkan oleh interaksi dipol apabila dinding domain magnetik berdekatan antara satu sama lain. Kaedah ini pertama kali dicadangkan dan disahkan pada tahun 2014 oleh Profesor Nicolas Vernier dari University of Paris Saceray, dan sangat konsisten dengan pengukuran VSM.

Pencirian tenaga anisotropik tempatan k: Dengan menganalisis perubahan terang dan gelap imej Kerr tempatan, gelung histerisis boleh diperolehi, dan kemudian kekuatan medan anisotropik yang setara bagi kawasan tempatan boleh diekstrak.

Pengukuran pemalar interaksi pertukaran Heisenberg: Menggunakan fungsi "bentuk gelombang tersuai" medan magnet mikroskop Kerr, kita boleh mengayunkan penyahmagnetan sampel. Kemudian, transformasi Fourier bagi peta domain labirin yang diperolehi boleh menentukan dengan tepat lebar domain, dan kemudian mengekstrak kekakuan interaksi pertukaran Heisenberg.

Pencirian interaksi Dzyaloshinskii-Moriya (DMI) : Dengan memerhati pengembangan asimetri dinding domain magnetik di bawah tindakan gabungan medan magnet dalam satah dan medan magnet menegak, mikroskop Kerr boleh mengukur keamatan DMI bahan filem nipis. .

Kaedah: Pertama, medan magnet atau nadi arus dengan amplitud B dan lebar t digunakan. Kemudian, imej Kerr sebelum dan selepas nadi diperolehi, dan jarak d pergerakan dinding domain diperoleh dengan pengiraan perbezaan. Akhir sekali, halaju dinding domain dikira mengikut formula halaju v=d/t.

Nota: Pengukuran pergerakan dinding domain ultra-pantas memerlukan penggunaan denyutan isyarat ultra-pendek dalam medan pandangan yang terhad. Sistem ini dikonfigurasikan dengan medan magnet dengan kelajuan tindak balas μs, membolehkan pengukuran halaju dinding domain sehingga 200 m/s.

Pemerhatian kesan ketegangan dinding domain magnetik: Menggunakan denyutan medan magnet ultrapantas dalam susunan mikrosaat, kita boleh menjana buih magnet dalam sampel kecil. Buat pertama kalinya, kami telah berjaya memerhatikan penguncupan spontan dinding domain magnetik di bawah ketegangan mereka sendiri melalui mikroskop Kerr resolusi tinggi.

Fenomena dinding domain yang disematkan pada rod Hall: Menggunakan denyutan medan magnet, kita boleh mengawal dengan tepat kedudukan dinding domain dalam wayar nano. Dengan memerhatikan proses penyematan dinding domain magnetik, kita boleh mengukur data yang berkaitan dengan medan magnet penyematan.

1. Pergerakan dinding domain magnetik didorong oleh arus STT.
Melalui probe yang dilengkapi dan penjana bentuk gelombang sewenang-wenangnya sistem kawalan utama, gelombang persegi tahap 50 ns~s boleh digunakan pada sampel, dan gerakan dinding domain magnetik boleh diperhatikan dan halaju boleh diukur.

2. Pergerakan dinding domain magnetik di bawah tindakan bersama medan magnet semasa dan menegak STT.
Dalam sesetengah bahan, pergerakan dinding domain dipacu semasa semata-mata tidak boleh diperhatikan. Pada masa ini, nadi medan magnet ultrafast pada tahap μs peranti ini boleh disegerakkan dengan arus untuk memerhatikan pergerakan dinding domain yang didorong oleh medan magnet menegak + arus, untuk menganalisis pelbagai kesan fizikal, seperti kebolehpolimeran putaran. sistem logam berat/ferromagnetik akibat Kesan pengurangan serakan putaran.

3. Pergerakan dinding domain magnetik di bawah tindakan bersama medan magnet semasa dan dalam satah.
Arus putaran Hall berinteraksi dengan medan magnet dalam satah untuk mendorong flip momen magnet, yang dipanggil flip SOT. Medan magnet dalam satah dan sistem ujian elektrik yang dikonfigurasikan oleh peralatan ini bukan sahaja dapat merealisasikan ujian elektrik proses ini, tetapi juga menggunakan fungsi penyegerakan kamera dan kad pemerolehan isyarat untuk menganalisis keadaan domain magnetik yang sepadan dengan lengkung flip. titik demi titik.

4. Pengenalan kepada ujian pengangkutan.
Dengan meter sumber Keithley 6221 dan 2182A, ia boleh mengukur kesan Hall, ciri IV (rintangan) dan rintangan magnet (MR). Dengan sumber gelombang mikro, probe gelombang mikro dan penguat kunci masuk, dsb., ST-FMR dan ujian harmonik kedua boleh dilakukan untuk mencirikan momen spin-orbit sampel.

1.220 nm (objektif rendaman minyak 100x) / 450 nm (objektif jarak kerja panjang, serasi hujung);
2. Medan pandangan maksimum: 1.2 mm×1 mm (5x kanta objektif);
3. Ia boleh mengesan perubahan magnet 2 lapisan atom filem nipis.

CoFeB(1.3nm)/W(0.2)/CoFeB(0.5) Domain labirin dalam filem nipis

Dengan mana-mana imej sebagai latar belakang, pembetulan hanyutan imej penolakan masa nyata, penambahan skala automatik dan fungsi lain.

Dalam filem nipis CoFeB (20 nm), (medan magnet dalam satah 20 mT) memacu pensuisan domain magnetik.

Buih Magnetik Skyrmion dalam Filem Nipis W/CoFeB/MgO.

Pensuisan magnet dipacu SOT dalam wayar mikrometer ferimagnetik CoTb

Pergerakan dinding domain didorong oleh (120mT, 5 μs) denyutan medan magnet dalam wayar Ta/CoFeB/MgO lebar 200 nm.

Kami menawarkan pilihan penghantaran yang pelbagai termasuk penghantaran laut, udara dan ekspres, disesuaikan untuk memenuhi keperluan unik pelanggan kami. Keutamaan kami adalah untuk menyediakan perkhidmatan penghantaran yang menjimatkan kos dan segera yang memenuhi jangkaan mereka.