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1、!106!材料导报:综述篇2010年9月(上)第24卷第9期*磁畴的观察方法12221宋红章,曾华荣,李国荣,殷庆瑞,胡行(1郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室,郑州450052;2中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050)摘要阐述了表征磁畴结构的重要意义,介绍了目前常用的10余种铁磁畴观察方法的工作原理、分辨率和它们的优缺点,并列出了这些磁畴表征技术的一些典型实验结果。较为详细地介绍了本课题组自主研发的扫描电声显微镜的发展简史、系统总体结构及其在磁畴观察方面的应用。关键词
2、磁畴观察方法扫描电声显微镜MethodsofMagneticDomainObservation12221SONGHongzhang,ZENGHuarong,LIGuorong,YINQingrui,HUXing(1SchoolofPhysicalEngineeringandMaterialPhysicsLaboratory,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052;2ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofScience
3、s,Shanghai200050)AbstractTheimportanceofmagneticdomaincharacterizationisintroduced.Somemethodsofobservingmagneticarenarrated,includingworkingprinciples,spatialresolutions,advantagesanddisadvantages.Relatedtypicalexperimentalresultsarelisted.Especially
4、,thedevelopment,thesystemframeworkandtheapplicationinobservingmagneticdomainofscanningelectronacousticmicroscopyareintroduced.Keywordsmagneticdomain,observationmethods,scanningelectronacousticmicroscope磁场的作用而分布成一定的图案。而基特尔则认为铁磁微0引言粉在胶液中实际上是在不停地做布朗运动,因此它
5、们的聚集磁畴是铁磁体的物理基础,磁畴结构和畴运动规律的研密度应服从玻尔兹曼定律。磁粉图案直接反映了晶体表面究与铁磁材料的应用有着紧密的联系,例如利用磁化反转特的磁畴结构,一般在光学显微镜下对其进行观察,分辨率性的铁磁存储器件,因此磁畴结构及其在外场作用下的动态~1m。贝特粉末法设备简单,适用范围大,因此贝特粉末法变化的观察尤其重要。为此,实验上发展了多种观察磁畴的将会长期用于观察磁畴;但是由于它不能观察出低各向异性方法,每种方法都有各自的优缺点和适用范围。由于目前尚样品的磁畴图形,被观察的晶体表面也必须
6、高度光洁且无内[1-3][3]缺乏磁畴表征方法的综述文献,本文将综述当前一些常用的应力,且分辨率也不够高。图1是硅铁合金表面的磁磁畴观察方法,包括贝特粉末法、磁光效应法、扫描X射线显粉图。微术、扫描电镜显微术、偏振分析扫描电镜显微术、磁力显微术、扫描洛伦兹力显微术、透射洛伦兹力显微术、自旋偏振透射显微术、电子全息术和扫描电声显微术等的工作原理、分辨率及优缺点。并简单概述了扫描霍尔探针显微术、扫描超导量子干涉显微术、磁光电谱显微术、扫描近场光学显微术等。1磁畴观察方法1.1贝特粉末图示法(Bitterm
7、ethod)设晶体表面为某一磁畴结构的正截面,如磁畴内的磁化矢量与晶体表面平行,畴壁中的磁化矢量在与晶体表面相交处将出现垂直表面的分量,因而在畴壁处产生散磁场。如磁畴内的磁化方向与晶体表面不平行,除在畴壁处产生较强的图1硅铁合金的磁粉图案散磁场外,磁畴内的磁荷也将产生散磁场。如果将足够细的Fig.1Bitterpatternobtainedonanironsilicon铁磁粉末的胶状悬浮液涂于晶体表面,铁磁粉末将受局部散alloyinlargefields*863计划资助(2007AA03Z33
8、0)宋红章:男,1979年生,讲师,博士,主要从事功能陶瓷材料研究Email:star@zzu.edu.cn磁畴的观察方法/宋红章等!107!1.2磁光效应法(Magnetoopticeffect)的Nd2Fe14B单晶的畴结构。另外,背散射电子成像模式也磁光效应包括克尔(Kerr)和法拉第磁光效应法。克尔可以观察磁畴结构,图5是NiMnGa单晶的背散射电子像[7]效应是指平面偏振光照射到磁性物质表面上而产生发射
