[发明专利]元素分辨且高空间分辨的界面自旋构型二维定量磁成像方法

权利要求书

1.一种元素分辨且高空间分辨的界面自旋构型二维定量磁成像方法，包括以下步骤，

s1.数据采集：s11.切取3d过渡族金属X磁性元素的超晶格多层膜特定位置和特定晶体学方向上的透射样品；s12.在最优衍射条件下，分别在衍射面的两个位置处采集X元素电子能量损失谱信号进行能量过滤成像；其中，每个位置均连续采集一系列能量过滤图像Ⅰ组成数据立方，其能量损失范围包括X-L₃峰前20eV、X-L₃峰、X-L₂峰、X-L₂峰后50eV；s13.在同一观察区域测定材料在观察区域的厚度、晶体结构和晶体取向；

s2.图像处理：s21.将步骤s12中同一位置采集的数据立方Ⅰ通过计算获得两幅图像Ⅱ；所述图像Ⅱ分别含有去除背底的X-L3峰信号和X-L2峰信号在二维空间的分布；s22.根据EMCD加和法则对四幅图像Ⅱ进行运算，并设定恰当的灰度值范围，得到两幅衬度图像；s23.结合步骤s13中测定的参数进行动力学衍射计算，进而对所述衬度图像进行矫正；

s3.信息提取：s31.从矫正后的所述衬度图像中直接分辨出X元素自旋磁矩的大小和方向在二维空间中的变化；s32.建立矫正后的所述衬度图像灰度和磁矩矢量之间的数值关联，并从该衬度图像中提取局域X自旋磁矩的大小和方向平行于z轴的分量，获取xy平面空间内各处X磁矩的定量数值信息；s33.根据提取的所述定量数值信息，重建界面处X元素的自旋磁矩构型，获得界面处X磁矩的耦合情况。

2.根据权利要求1所述元素分辨且高空间分辨的自旋构型二维定量磁成像方法，其特征在于：步骤s12中，所述图像Ⅰ的采集过程中，应确保参数的设定完全一致。

3.根据权利要求1所述元素分辨且高空间分辨的自旋构型二维定量磁成像方法，其特征在于：步骤s13中，通过汇聚电子束衍射技术测定材料在观察区域的厚度。

4.根据权利要求1所述元素分辨且高空间分辨的自旋构型二维定量磁成像方法，其特征在于：步骤s21中，需参考同步记录的形貌图，针对透射样品的漂移和物镜电流的变动对图像进行校准。

5.根据权利要求1所述元素分辨且高空间分辨的自旋构型二维定量磁成像方法，其特征在于：步骤s21中，需根据图像Ⅱ的实际情况进行降噪处理。

6.根据权利要求1所述元素分辨且高空间分辨的自旋构型二维定量磁成像方法，其特征在于：步骤s3中，如在同一区域中同步获取其他元素的自旋构型图像，可获知X磁矩与其他原子/离子磁矩的耦合。