检索产品 —— 焊接缺陷磁光成像

磁光克尔显微镜深度灵敏度的实验证明金属材料的磁光显微镜(有限制地)是深度敏感的。以下三张图显示了典型金属多层体系的畴图像和磁化过程，证明了这一事实。所有图像都是在纵向克尔效应下获得的，使用标准显微镜设置，即设置分析器和补偿器以获得良好的对比度，而不考虑层选择性。在图1中，对13 nm金属材料覆盖的自旋阀层堆栈的散列钴膜的磁化过程进行了成像。尽管有覆盖层，铁磁薄膜中的畴仍然清晰可见。另一层铁磁性的NiFe/Co双分子层在较低的深度被光传输，对克尔信号的贡献更强。然而，在施加磁场时，它的强度几乎降低了两个数量级，因此在显示图像的过程中是饱和的。图1.克尔显微镜上的旋转阀曲径的GMR传感器应用。如图 ...

磁光显微镜之激光扫描显微镜图1a说明了这种先jin显微镜的原理。准直和偏振激光束聚焦在试样表面的无限远校正物镜。通过使用精确的XY阶段，样本以类似光栅的方式移动。虽然这一阶段扫描相对较慢(图像的采集时间为数十秒)，但它比光束扫描对克尔显微镜更有利，因为它确保了整个扫描过程中的偏振状态以及照射光线束的入射角是恒定的。通过扫描，图像以逐点的方式构建，其横向分辨率基本上由探测激光束的大小决定。采用数值孔径为1.3的100倍油浸物镜，得到的激光光斑尺寸为0.8µm。如果在聚焦到样品上之前，首先通过光束膨胀增大光束直径以完全填满物镜孔径，则聚焦光斑尺寸为0.16µm。图1.a激光扫描克尔显微镜原理。光的 ...

磁光显微镜之宽视场(“常规”)显微镜标准宽视场克尔显微镜是带有应变自由光学反射显微镜，为了允许偏振显微镜。通过应用Köhler照明技术获得均匀照明图像，如图1中的射线图所示。灯聚焦在光圈光圈的平面上，通过场光圈，然后被部分反射平面的玻璃镜面线偏振并向下偏转进入物镜。样品反射后的光被物镜收集，然后再次通过半反射镜。大多数光学显微镜都带有无限远校正物镜，即反射光从每个方位平行束离开物镜并投射到无限远。这些束进入管状透镜形成中间图像，对相机或目镜进行进一步处理。在无限空间中，增加了反射镜、分析仪、补偿器等配件，而不会使图像失真。偏振器和分析仪通常由二向色偏振片制成，但也可以使用栅格偏振器或格兰-汤普 ...

磁光显微镜中宽视场反射显微镜的设置和图像处理标准程序从磁性饱和状态的数字化平均图像开始，其中在外部直流磁场中消除了所有域。或者，可以应用一个中等振幅的交变场，它在平均过程中混合了域，其优点是样品上的力可能比直流饱和所需的高场小。该无域背景(参考)图像随后从包含域信息的状态中减去。然后，差值图像显示了区域图案的显微图，可以通过平均和数字对比度增强来改善，而不受地形对比度的影响。通常需要在不同方面研究相同的域，例如在Kerr和voight对比度条件下或使用不同的分析器和补偿器设置以获得深度选择性。这可以通过组合实验来实现:在创建了特定域模式的正则差分图像之后，在不同对比度条件下存储相同模式的图像作 ...

实现磁光技术研究InSe光自旋动力学在图1中可以看到至少采用其中一种光学测量的实验装置。所有的测量都是在低温下在高磁场的磁光低温恒温器中完成的。偏振PL的一般光学设置如图1a所示。在输入端，有一个短通滤波器(SPass)，一个线性偏振器(LP)和一个四分之一波片(QWP)。然后，圆形或线性极化光束通过50:50的分束器(BS)，其中50%被引导到attoDRY2100磁光低温恒温器(1.7 K基温，9 T超导磁铁)内的物镜。然后，从样品(S)反射的光束通过圆偏振收集光学元件(QWP和LP)，用长通滤光片(LPass)过滤，然后聚焦到光纤上，该光纤通向带有CCD相机(Andor)的750毫米光谱 ...

磁光技术研究半导体中的光自旋动力学在1846年，迈克尔·法拉第发表了他对线偏振光在平行介质中传播时旋转的观察磁场。1923年，Robert W. Wood和Alexander Ellett发表了关于汞原子在横向磁场中发光去极化的观测结果。前者被称为法拉第效应，后者被称为汉勒效应。在前人的研究和Alfred Kastler的工作基础上，R.R Parson在20世纪60年代末证明了III-V型半导体GaSb中的光诱导自旋取向。Alfred Kastler帮助确立了气体中光诱导自旋极化的基本原理。这是通过一个非常简单的测量来完成的，用圆形偏振光泵浦，测量圆形发光。1971年，克劳迪·赫尔曼和乔治· ...

用于薄膜的远场和近场磁光学显微镜的多功能特高压系统基于电子显微镜的高分辨率成像技术，如带偏振分析的二次电子显微镜(SEMPA)，或光子发射电子显微镜(PEEM)或使用磁探针的技术(磁力显微镜(MFM)或自旋极化扫描隧道显微镜(STM)，通常局限于小的外部磁场。磁光显微镜没有这样的限制。然而，由于传统(远场)光学显微镜的横向分辨率受到衍射的限制，大约只能达到光波长的一半，因此纳米结构只能通过x射线显微镜或扫描近场光学显微镜(SNOM)在可见光范围内成像。用于磁光研究的相当紧凑和振动隔离的特高压室连接到配备薄膜制备设施的特高压系统，以及用于表征薄膜结构和形态的STM和低能电子衍射(LEED)。结合 ...

磁光效应的应用和拓展MOKE的主要技术应用是MO记录。除了这种应用之外，克尔效应还不断得到新的应用。例如，MO克尔光谱已被用于检测表面磁性，甚至用于可视化表面磁畴和畴壁的运动。MO Kerr光谱学已被应用于研究磁性多层的性质，如振荡层间磁耦合，等离子体共振引起的MO增强效应，以及超薄铁磁薄膜中的量子约束效应。MO - Kerr光谱学应用的其他领域包括，例如，在Co-Pt相图中发现新晶体相的形成。此外，单晶的磁晶各向异性，即磁性能与磁化方向相对于结晶轴的依赖关系，已经用MO克尔光谱明确地观察到。另一个应用是使用MOKE在薄膜中记录亚皮秒级的自旋动力学和磁弛豫过程，还可以可视化对磁脉冲的时空响应。 ...

磁光克尔效应的早期发展历程法拉第观察到线偏振光在磁场中通过一块铅硼硅酸盐玻璃时偏振面旋转。法拉第关于他的发现的报告立即引起了广泛的关注，因为这是第1次观察到光与磁之间的相互作用。这一效应很快被其他一些研究者证实。磁光学的下一个亮点是1876年苏格兰科学家Rev. John Kerr发现的MO Kerr效应。克尔观察到线偏振光从磁性铁片表面反射后的偏振面旋转。克尔用磁极反射入射光，因此，这种特殊几何结构中的MO现象被称为极性磁光克尔效应(P-MOKE)，见图1。两年后，Kerr在线偏振光的反射中发现了类似的MO现象，但来自平面内磁化的铁片。这种现象现在被称为纵向莫克尔效应(L-MOKE)，其中入 ...

磁光克尔效应的近期发展历程人们开发了一种新的表面和地下磁畴可视化方法。此外，人们意识到MOKE可以用来读取适当存储的磁性信息。这发起对MO记录的兴趣，从那时起已发展成为MOKE的领xian技术应用。MO光谱学随后成为研究半导体能带结构的一种技术。随后，对半导体中的法拉第效应进行了大量的实验和理论研究。那时，人们开始习惯于将MO现象与材料的能带结构联系起来。实验技术的进步使得在0.5 ~ 5ev的宽能量范围内测量MO光谱成为可能。Krinchik和他的同事对铁磁体Fe、Co和Ni的各种MOKE谱进行了特别详细的研究。磁光测量在固态研究中不断成熟，成为一种有吸引力且广泛使用的光谱工具。因此，在过去 ...

时间分辨磁光学显微镜成像的不同需求与相关技术对时间分辨磁光学显微镜的不同观点出现了不同的成像选项，与所需的时间分辨率有关，以解决不同频率的磁化过程。相关要点有:图1.(a)相机曝光时间为10μs，工作频率为50 Hz时，FeSi电工钢样品的单次Kerr图像。(b) 876 Hz时，LED脉冲宽度为10μs的磁场调制磁电传感器器件的频闪图像;(c) 0.516 MHz时，激光脉冲宽度为20 ns的电场调制磁电传感器的频闪图像。(d)在2 GHz磁场激励下，激光脉冲宽度为7 ps的CoFeB/Ru/CoFeB反点阵列中静磁自旋波模式的频频Kerr显微镜在激发频率为几到几赫兹的情况下，低频动态可以通 ...

磁光学显微镜中的Köhler照明技术为了实现zui佳的磁光对比，必须考虑几个方面，如正确调整照明和正确设置偏振元件。从历史上看，电弧放电灯直接连接到显微镜被用于其高辐射输出水平。通过光纤光导将光照传输到显微镜中，实现了光源与显微镜的物理分离，从而减少了显微镜的热输入，从而提高了显微镜的热稳定性。使用替代光源，如发光二极管(led)和激光，比传统使用的弧光灯具有显著的优势。两者，led和激光，产生更大的和稳定的强度比弧光灯。对于激光系统，由于激光散斑，在低对比度磁域图像中引入图像伪影，使用差分成像技术对其进行放大。通过应用不同的技术调制方法，这些影响被抑制到一定程度，使得激光照明适合磁光成像。然 ...

扫描近场光学显微镜反射模式局部磁光克尔效应成像洛伦兹模式透射电子显微镜(TEM)和带极化分析的扫描电子显微镜(SEMPA)可用于高分辨率探测磁畴和磁化。然而，这种方法需要昂贵的电子光学器件和真空条件，这限制了应用范围。在原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)广泛应用于纳米尺度研究的基础上，磁力显微镜(magnetic force microscopy, MFM)可用于磁成像。然而，MFM不能直接测量材料的磁化强度，只能检测表面附近的磁杂散场。此外，为了避免影响TEM和SEMPA中的电子运动，几乎没有施加外磁场。在MFM技术中，外磁场下的测量应谨慎处理，以免磁化 ...

飞秒磁光克尔显微镜磁介质中记录和读取过程的改进需要从两个重要方面进行探索。一方面，希望获得高达1万亿比特/英寸的大记录密度。另一方面，每个单独存储元件的响应和访问时间应在10GHz范围内执行。这样的空间和时间特征需要有效的诊断来测量具有高空间分辨率的磁化动力学。在时间方面，用飞秒光脉冲进行磁光学似乎是研究铁磁材料的超快退磁、磁化进动和磁化切换等物理过程的理想方法。zui终，zui短的可测量事件是由激光脉冲决定的。例如，使用来自钛:蓝宝石振荡器的20 fs脉冲，已经证明退磁过程发生在电子的热化时间内，即在CoPt3铁磁薄膜的情况下，60 fs在空间方面，根据所需的分辨率，使用了各种方法，包括扫描 ...

单个铁磁点的时间分辨磁光显微镜为了实现这种激光诱导的进动，需要适当的外部磁场配置，要么直接施加，要么来自另一个磁层的交换偏置场。此外，特定的材料性质，如磁晶和形状各向异性，强烈影响进动的动力学。飞秒磁光实验除了可以获得灵敏的时间分辨率外，还需要同时提高测量的空间分辨率，以便研究单个磁点的动力学。精确的时间和空间分辨率的结合是一项重要的技术挑战。它允许探索用于存储和处理信息的磁性介质中的磁性位元的基本特性和zui终性能。为了实现这些目标，人们开发了一种新的实验装置，该装置基于飞秒时间分辨磁光克尔效应，具有衍射有限的空间分辨率。研究了具有垂直各向异性的CoPt3磁点的磁化动力学。仪器使人们能够在共 ...

磁畴成像的四种传统磁光效应从图1的右列可以明显看出传统磁光效应之间的现象学差异。对于Kerr, Voigt和梯度效应，在光学偏光显微镜下，对FeSi晶体的四相畴图进行了成像，其中表面畴沿两个正交易轴磁化。对于每种效果，通过适当设置显微镜的光学元件并根据指示选择适当的光入射来调整典型的域对比度。在克尔效应中，四个畴相出现在多达四个不同的灰度级，因为这种效应线性地依赖于磁化矢量。由于Voigt效应具有二次依赖于磁化，相同的区域模式在Voigt显微镜中只显示两个灰度级，每个磁化轴一个，与磁化方向无关。在对磁化变化敏感的梯度效应中成像，区域边界显示出依赖于邻近区域相对磁化方向的对比度。梯度和Voigt ...

多自由度梯度磁场控制系统相关应用文献（2017-2022）昊量光电新引入瑞士苏黎世联邦理工学院机器人与智能系统研究所研发的多自由度梯度磁场控制系统MFG系列。这些MFG多自由度梯度磁场控制系统能够产生各种各样的静态或时变磁场，用于研究磁场依赖现象，它们也用于开发磁性微纳米机器人以及其他微操作程序的应用。多自由度梯度磁场控制系统MFG系列产生场和场梯度，为5个自由度提供力和扭矩，非接触式驱动，用于颗粒定向和定位，粘滑或滚动运动，以及鞭毛游动。应用包括工程和流体动力学研究，局部流变学测量，微观力学生物学刺激和表征。以下2017到2022年之间描述、使用或引用这款MiniMag / nanomag ...

不同磁畴成像技术的优缺点在所有方法中，数字增强磁光(MO)宽视场克尔显微镜已经成为一种完善，zui通用和灵活的实验室技术，用于研究磁畴。该方法基于MO Kerr效应，即线偏振光在非透明磁性样品反射后的偏振面发生微小变化，然后将其检测并用于磁畴成像。典型的宽视场克尔显微镜是在光学偏振反射显微镜的基础上，对均匀照明的样品应用克勒照明技术。根据光的相对方向、入射面、光偏振面和磁化方向将克尔效应分为纵向、极性和横向三种类型。前两种效应导致光的偏振面旋转，可能由椭圆贡献叠加，而后一种效应导致振幅变化而不是反射光的旋转。作为一个简单的规则，由于克尔效应的介电张量的对称性，克尔对比度与入射光束沿传播方向的磁 ...

时间分辨克尔显微镜中三种动态磁畴成像模式时间分辨成像确实存在不同的成像方式，可分为实时成像、单次成像和频闪成像。单个模式的适用性受限于摄像机系统的帧速率以及照明光源的时间分辨率。由于所需或目标时间分辨率和实际科学问题的技术限制，并非所有方法都适用于动态磁畴过程的成像。三种可用主要成像模式如下:磁畴状态连续交替的直接实时成像依赖于对磁化过程的稳定观察，如图1a所示。可视化了磁场变化下的畴演化过程直接在“实时”与时间分辨率由相机系统的帧速率决定。图1.(a)变化磁场H(t)、磁化响应M(t)和连续照明I(t)的实时观测。用曝光时间∂t探测域进程。时间间隔λt由摄像机的帧速率决定。(b)单镜头Ker ...

克尔显微镜使用中的法拉第干扰效应在垂直磁化介质上垂直入射的情况下，圆双折射和二色性及其叠加如图1所示，这种情况称为极性法拉第效应。图1.磁化诱导的圆双折射(a)，圆二色性(b)，以及垂直入射平面偏振光的极性法拉第几何中两种效应(c)的叠加。在垂直于传播矢量的平面上，显示了光偏振的轨迹。两个面外磁化畴对极化状态有不同的影响，如与畴颜色相同的箭头所示。在(c)中，法拉第旋转是指椭圆长轴的旋转。虽然法拉第旋转让人联想到光活性介质的圆双折射，但有一个重要的区别:如果光再次以相反的方向通过材料，在法拉第效应的情况下，旋转不会取消，而是会加倍。这种不可逆性的原因是法拉第旋转与磁化方向而不是光轴有关。磁化相 ...