Systém měření MOKE

Multifunkční magneto-optický Kerrův mikroskopický zobrazovací systém je pokročilé vědecké výzkumné zařízení s vysokou citlivostí, vysokým rozlišením a mnoha funkcemi. Systém realizuje bezkontaktní dynamické zobrazování magnetických vlastností materiálů v reálném čase prostřednictvím magnetooptického Kerrova jevu a dokáže jasně a intuitivně porozumět prostorovému rozložení a časovému vývoji magnetizačních stavů v magnetických materiálech a zařízeních, což je vhodné pro testování a vývoj produktů magnetických materiálů a spintronických zařízení.

Magnetooptický mikrosnímací systém Kerr je založen na samostatně navržené struktuře optické dráhy a využívá fotoelektrické komponenty Olympus a Soleibo. Používá se pro zobrazování magnetickou doménou a dynamické studie magnetických materiálů/spintronických zařízení.

Vysoká citlivost: Systém využívá pokročilou technologii magneto-optické detekce, která dokáže detekovat slabé magnetooptické signály a realizovat jemné pozorování struktury magnetické domény materiálu.

Vysoké rozlišení: Systém je vybaven vysoce přesným mikroskopem a zobrazovacím systémem, který dokáže prezentovat jasný obraz mikroskopické magnetické domény a poskytuje intuitivní důkazy pro studium magnetických vlastností materiálů.

Všestrannost: Kromě základní funkce zobrazování pomocí magnetické domény má systém také řízení magnetického pole, řízení teploty, spektrální analýzu a další rozšířené funkce, které splňují různé potřeby vědeckého výzkumu.

Snadné ovládání: systém přijímá humanizovaný design, rozhraní je jednoduché a jasné, snadno se ovládá a je vybaveno inteligentním softwarem pro analýzu dat, který dokáže automaticky zpracovávat experimentální data a zvyšovat efektivitu.

S magnetickým polem v rovině, vertikálním magnetickým polem a několika páry DC/HF sond – perfektní kombinace magnetooptického zobrazování a testování rotačního transportu!

Maximální vertikální magnetické pole 1,8 T, 1,4 T v rovině magnetické pole, 4K-873K proměnná teplota, lze použít pro zobrazovací výzkum tvrdých magnetických materiálů

Principiální schéma

Ovládání zkušebního signálu

1. vertikální magnetické pole/rovinné magnetické pole/proud/mikrovlnné a jiné vícenásobné signály aplikované synchronně na úrovni μs;

2. Tvar vlny, amplituda, frekvence, relativní zpoždění a další parametry každého signálu lze snadno upravit.

Zpracování obrazu

1. Odečítání v reálném čase pro odstranění šumu na pozadí;
2. Automatická korekce vibračního driftu atd.

Analýza signálu

1. Zobrazení testovacích signálů proudu a magnetického pole v reálném čase;

2. Na základě analýzy obrazu Kerr proveďte skenování hysterezní smyčky na vzorku lokálně (220 nm) nebo globálně.

Efekty zobrazování magnetické domény v kolmých anizotropních magnetických filmech (tloušťka 1 nm)

Magnetické domény na povrchu hmoty permanentního magnetu (NdFeB).

Nanofilmový materiál

Magnetické domény na povrchu bloku z křemíkové oceli

Studujte vlastnosti magnetických materiálů

(1) Zjistěte kvalitu magnetických materiálů

(2) Zjistěte místo závady

Při defektu se stěna magnetické domény posouvá a deformuje, čímž vzniká efekt přichycení. Pomocí objektivu s vysokým rozlišením lze polohu defektu přímo sledovat (červený kruh)

(3)Detekce poškození spintronických zařízení

Při procesu mikrovýroby spintronických zařízení dochází k poškození okraje vzorku, což vede ke snížení stability působením magnetického pole a okraj je nejprve překlopen.

(4)Analýza výsledků hysterezní smyčky

Magnetooptický Kerr mikroskop dokáže analyzovat stav magnetické domény odpovídající hysterezní smyčce díky své výhodě prostorového rozlišení. Jak je znázorněno vlevo, vzorek vykazuje spontánní demagnetizaci v důsledku převahy dipólových efektů nad anizotropií.

Kerrův mikroskop má komplexní soubor metod pro charakterizaci téměř všech magnetických vlastních parametrů.

Ve srovnání s jinými charakterizačními metodami je její významnou výhodou to, že může provádět jemnou charakterizaci místní přírody na velmi malé ploše (220 nm). Tento druh mikroskopu je velmi vhodný pro všechny druhy magnetometrických experimentů, jako je ozařování, řízení napětí a optomagnetické řízení, a může efektivně analyzovat materiály s nestejnorodými vlastnostmi.

Charakterizace vlastností lokální saturační magnetizace M: Pozorováním změny vzdálenosti stěny magnetické domény pod různými magnetickými poli může Kerrův mikroskop extrahovat lokální saturační magnetizaci M. Princip této metody je založen na jevu vzájemného odpuzování způsobeného dipólová interakce, když jsou stěny magnetické domény blízko u sebe. Metoda byla poprvé navržena a ověřena v roce 2014 profesorem Nicolasem Vernierem z University of Paris Saceray a je vysoce konzistentní s měřeními VSM.

Charakterizace lokální anizotropní energie k: Analýzou změn světla a tmy lokálních Kerrových snímků lze získat hysterezní smyčku a poté extrahovat ekvivalentní sílu anizotropního pole místní oblasti.

Měření Heisenbergovy výměnné interakční konstanty: Pomocí funkce "custom waveform" magnetického pole Kerrova mikroskopu můžeme oscilovat demagnetizaci vzorku. Potom Fourierova transformace získané mapy labyrintových domén může přesně určit šířku domény a poté extrahovat tuhost interakce Heisenbergovy výměny.

Charakterizace interakce Dzyaloshinskii-Moriya (DMI): Pozorováním asymetrické expanze stěny magnetické domény při kombinovaném působení magnetického pole v rovině a vertikálního magnetického pole může Kerrův mikroskop měřit intenzitu DMI tenkého filmového materiálu. .

Metoda: Nejprve se aplikuje magnetické pole nebo proudový impuls s amplitudou B a šířkou t. Poté byly získány Kerrovy obrazy před a po pulzu a vzdálenost d pohybu stěny domény byla získána diferenčním výpočtem. Nakonec se rychlost stěny domény vypočítá podle vzorce rychlosti v=d/t.

Poznámka: Měření ultrarychlého pohybu stěny domény vyžaduje použití ultrakrátkých signálních pulzů v omezeném zorném poli. Systém je konfigurován s magnetickým polem s rychlostí odezvy μs, umožňující měření rychlostí doménových stěn až do 200 m/s.

Pozorování vlivu napětí stěny magnetické domény: Pomocí ultrarychlých pulzů magnetického pole v řádu mikrosekund můžeme generovat magnetické bubliny v malých vzorcích. Poprvé jsme úspěšně pozorovali spontánní kontrakci stěn magnetických domén pod jejich vlastním napětím pomocí Kerrova mikroskopu s vysokým rozlišením.

Fenomén doménových stěn připevněných na Hallových tyčích: Pomocí pulzů magnetického pole můžeme přesně řídit polohu doménových stěn v nanodrátu. Pozorováním procesu přichycení stěny magnetické domény můžeme změřit data související s připínacím magnetickým polem.

1. Pohyb stěny magnetické domény řízený proudem STT.
Prostřednictvím vybavené sondy a generátoru libovolného tvaru vlny hlavního řídicího systému lze na vzorek aplikovat obdélníkovou vlnu o úrovni 50 ns~s a lze pozorovat pohyb stěny magnetické domény a měřit rychlost.

2. Pohyb stěny magnetické domény při společném působení proudu STT a vertikálního magnetického pole.
U některých materiálů nelze pozorovat čistě proudem řízený pohyb doménové stěny. V tomto okamžiku lze ultrarychlý puls magnetického pole na úrovni μs tohoto zařízení synchronizovat s proudem, aby bylo možné pozorovat pohyb doménové stěny řízený vertikálním magnetickým polem + proudem, aby bylo možné analyzovat různé fyzikální efekty, jako je polarizovatelnost rotace těžkého kovu/feromagnetického systému v důsledku efektu redukce spinového rozptylu.

3. Pohyb stěny magnetické domény při společném působení proudu a magnetického pole v rovině.
Hallův spinový proud interaguje s magnetickým polem v rovině, aby vyvolal překlopení magnetického momentu, tzv. překlopení SOT. Systém magnetického pole v rovině a elektrický testovací systém nakonfigurovaný tímto zařízením může nejen realizovat elektrický test tohoto procesu, ale také používat synchronizační funkci kamery a karty pro získávání signálu k analýze stavu magnetické domény odpovídající překlápěcí křivce. bod po bodu.

4. Úvod do transportního testování.
Se zdrojovým měřičem Keithley 6221 a 2182A může měřit Hallův jev, IV charakteristiku (odpor) a magnetorezistenci (MR). S mikrovlnným zdrojem, mikrovlnnou sondou a blokovacím zesilovačem atd. lze provést ST-FMR a test druhé harmonické k charakterizaci momentu spin-orbity vzorku.

1,220 nm (objektiv se 100x olejovou imerzí) / 450 nm (objektiv s dlouhou pracovní vzdáleností, kompatibilní s hrotem);
2. Maximální zorné pole: 1,2 mm × 1 mm (5x čočka objektivu);
3. Dokáže detekovat magnetickou změnu tenkých vrstev 2 atomových vrstev.

CoFeB(1,3nm)/W(0.2)/CoFeB(0.5) Labyrintové domény v tenkých vrstvách

S libovolným obrázkem jako pozadím, korekcí posunu obrazu odečítání šumu v reálném čase, automatickým přidáním měřítka a dalšími funkcemi.

V tenkých vrstvách CoFeB (20 nm) (magnetické pole v rovině 20 mT) řídí přepínání magnetické domény.

Magnetické bubliny Skyrmion v tenkých fóliích W/CoFeB/MgO.

Magnetické spínání řízené SOT ve ferimagnetických mikrometrických drátech CoTb

Pohyb stěny domény řízený (120mT, 5 μs) pulzy magnetického pole v 200 nm širokých Ta/CoFeB/MgO drátech.

Nabízíme různé možnosti dopravy, včetně námořní, letecké a expresní dopravy, přizpůsobené jedinečným potřebám našich zákazníků. Naší prioritou je poskytovat cenově výhodné a rychlé doručovací služby, které splňují jejich očekávání.