[发明专利]一种磁性线材的磁畴成像方法及磁畴壁形状判别方法

说明书

本发明涉及材料磁畴测量领域，一种磁性线材的磁畴成像方法及磁畴壁形状判别方法，测量装置主要包括激光器、滤光片I、棱镜偏振器、白光源、分束器I、分束器II、1/2波片、1/4波片、分束器III、照像机、非球面镜I、滤光片II、沃拉斯顿棱镜、光电探测器I、光电探测器II、位移台、物镜、非球面镜II、样品、样品管、拾波线圈组、磁体、前置放大器、示波器、计算机，能通过照像机观察激光器发出的激光束在样品表面的光点位置，将激光器发射的激光的偏振角设置为45度，当棱镜偏振器的偏振角设置为0度，则光束为S偏振，当棱镜偏振器的偏振角设置为90度，则光束为P偏振，能获得样品中磁化磁畴分布的三维矢量图，并提供磁畴形状判别方法。

技术领域

本发明涉及材料磁畴测量领域，尤其是一种能够研究磁性线材中不同区域的磁畴的磁化特征以及磁畴壁传播的形状的一种磁性线材的磁畴成像方法及磁畴壁形状判别方法。

背景技术

磁光克尔效应测量装置是材料表面磁性研究中的一种重要手段，其工作原理是基于由光与磁化介质间相互作用而引起的磁光克尔效应，其不仅能够进行单原子层厚度材料的磁性检测，而且可实现非接触式测量，在磁性超薄膜的磁有序、磁各向异性、层间耦合和磁性超薄膜的相变行为等方面的研究中都有重要应用。克尔显微镜是一种常用的装置，其工作原理为：平面偏振光与非透明的磁性媒介表面相互作用后，被反射的光的偏振平面产生了顺时针或逆时针的旋转，其旋转方向与媒介的磁化方向有关，通常反射光中的椭圆偏振是叠加的，反射光经过反射光路中的检偏器后，克尔旋转转变为磁畴对比度，从而得到样品表面不同区域的磁畴的磁化特征。磁性线材应用广泛，现有技术研究其磁性特征，包括不同磁畴的分布以及在外磁场作用下磁畴的动态变化，不同磁畴之间的交界面称为磁畴壁，因此磁性线材中的磁畴壁的传播特性反映了不同磁畴的变化，对新型的基于磁畴壁的逻辑器件的发展有重要的意义，尤其是磁畴壁的形状反映了不同磁畴之间的相互作用。现有技术缺陷是：为了获得磁化矢量的全部三个分量，需要改变样品、探测器、光源的相对位置并进行四个独立的测量，过程极为复杂，另外，现有技术无法得到磁性线材中传播的磁畴壁的形状，所述一种磁性线材的磁畴成像方法及磁畴壁形状判别方法能解决问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用能够精密移动的高数值孔径的物镜，能够控制入射光束从物镜任意位置入射，以改变光在样品表面的入射角，从而使得纵向克尔效应产生的磁化矢量的面内分量以及极化克尔效应产生的面外分量都能够被探测，并通过分析极化和纵向克尔效应的对称性，能够将这两个分量分离开，通过四个连续的测量，能够直接得到磁化矢量的三个正交的分量，分辨率较高，操作过程简便。另外，通过将拾波线圈中得到的样品中磁畴壁传播的信号与克尔信号相结合，能够研究传播的磁畴壁的形状。本发明不仅能够测量磁性线材中的磁畴分布，而且能够研究磁畴壁的传播特性、传播的速率、磁畴壁的形状。

本发明所采用的技术方案是：