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QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司
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| 参考报价： | 面议 | 型号： | 暂无 |
| 品牌： | 致真 | 产地： | 青岛 |
| 关注度： | 1269 | 信息完整度： |  |
| 样本： | 典型用户： | 暂无 | |
| 应用领域 | 电子 |
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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。
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磁场探针台
面内磁场
★ 高达1 T，反应速度50 ms，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，度0.1 mT；
★ 磁场2：高达30 mT，反应速度50 μs，度0.01 mT；
★ 磁场3：高达50 mT，反应速度1 μs, 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
★ 克尔成像分辨率300 nm （100 倍物镜）； ★ 视野：1.2 mm×1 mm （5 倍物镜）； ★ 能检测2 个原子层薄膜的磁性变化。 |
CoFeB(1.3 nm)/W(0.2)/CoFeB(0.5) 薄膜中的迷宫畴 |
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。
CoFeB(20 nm) 薄膜中， [ 面内磁场20mT] 驱动磁畴翻转
CoTb 亚铁磁微米线中SOT 驱动的磁性翻转 |
CoFeB/W/CoFeB 薄膜中的微米大小的磁泡
200 nm 宽的Ta/CoFeB/MgO 线中， [120 mT, 5 μs] 磁场脉冲驱动畴壁移动 |
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。
局部饱和磁化强度MS表征 由于偶作用，磁畴壁在靠近时会相互排斥。通过观察不同磁场下畴壁的距离，可以提取局部区域的饱和磁化强度MS。此方法由巴黎- 萨克雷大学Nicolas Vernier 教授（本公司技术顾问）在2014 年首先提出并验证。与VSM 测量结果得到良好吻合[1]。 |
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局部各向异性能 K 的表征 通过分析局域克尔图像明暗变化，可以获得磁滞回线，从而提取局部区域等效各向异性场强度。 |
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海森堡交换作用常数Aex 用我们的磁场“自定义波形”功能，将样品震荡退磁，再将得到的迷宫畴图片进行傅里叶变换，能够得知磁畴宽度，从而提取海森堡交换作用刚度[2]。 |
退磁状态下的薄膜材料的磁畴结构 |
Dzyaloshinskii-Moriya 作用（ DMI） 的表征 利用面内磁场和垂直磁场共同作用下的磁畴壁非对称性扩张，能够测量薄膜材料的DMI 作用强度。基于此款设备的得到的成果发表在Nanoscale 杂志[3]。 |
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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
方法：施加幅度为B, 宽度为t 的磁场/ 电流脉冲，在脉冲 前后分别拍摄克尔图像并作差，获得畴壁移动距离d，则速 度v=d/t。 备注：有限视野范围内，超快畴壁运动的测量需要超短信 号脉冲。本系统配置的 μs 反应速度的磁场可实现200m/s 畴壁速度的测量。 |
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10ms 力波磁场脉冲
4 μs 超快磁场脉冲 |
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，首次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/ 铁磁体系的自旋化率由于自旋散射降低的效应[1]。
微秒级同步的磁场和电流方波脉冲 |
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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]。
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参考文献：
[1] Xueying Zhang et al., Phys. Rev. Appl. 11, 054041 (2019).
[2] Xiaoxuan Zhao et al., Nanotechnology 30, 335707 (2019).
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数据处理
1. 检测磁性材料质量
MgO/Co/Pt 样品： MgO 晶格错位导致的Co 薄膜缺陷。 在微小磁场作用下，缺陷周围即出现磁性翻转。 |
质量不好磁性薄膜， 磁性翻转过程中出现雪花状磁畴。 |
质量优良的磁性薄膜， 磁畴结构均匀，边缘光滑。 |
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
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磁光克尔显微镜由于具有空间分辨优势，可以解析磁滞回线对应的磁畴状态。如右图，由于偶作用比各向异性占优势，样品出现自发退磁。 | |
参考文献：
[1] Yu Zhang et al. Phys. Rev. Appl. 9, 064027 (2018).
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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途
