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在原子力顯微鏡(AFM)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的磁力顯微鏡,因具有高分辨率,樣品無需特殊制備等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用到各種磁性材料的磁結(jié)構(gòu)研究[1]中,例如磁記錄介質(zhì)體系[2—4]、磁性薄膜[5—6]以及有機(jī)鐵磁體[7]的研究。硬磁材料上不管是寫入的磁結(jié)構(gòu)還是自然存在的結(jié)構(gòu),利用MFM都可觀察到;相反,軟磁材料的矯頑力較低,磁針尖本身又具有一定的發(fā)散場,因此,利用MFM觀察軟磁材料就有可能改變樣品的磁結(jié)構(gòu)或是使疇壁發(fā)生移動[8]。 無論如何,利用MFM對矯頑力很小的磁性石榴石疇結(jié)構(gòu)的觀察研究已有報道[9—10]。鑒于針尖和樣品間的磁性相互作用對分析MFM方法獲得的微磁結(jié)構(gòu)有重要意義,本文采用MFM深入細(xì)致地考察了使用不同磁特性(包括磁化方向和磁化強(qiáng)度)的針尖,得到的軟磁性石榴石薄膜(YGdBi)3(GaFe)5O12的MFM磁力圖像,以及針尖與樣品間距對MFM圖像的影響。 實驗部分 實驗材料為在Gd3Ga5O12基底上液相處延生長的石榴石薄膜(YGdBi)3(GaFe)5O12。薄膜厚度為5μm,條紋寬度是5.5μm,飽和磁化強(qiáng)度4πMs=185Gs,磁泡縮滅場是87 Oe。 MFM實驗采用的是NanoscopeⅢa DimensionTM3000掃描探針顯微鏡。所使用軟、硬磁針尖為225μm的商品磁性薄膜針尖。微懸臂的共振頻率約為70kHz。MFM的工作模式為非接觸模式;而采集AFM圖像則采用輕敲的模式。同一掃描區(qū)的AFM和MFM圖像是同時獲得的。
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