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面内和平面外磁化分量与k矢量方向的关系对比。反射光被同一个物镜收集,并通过一个可旋转的四分之一波片来补偿椭圆度,zui后进入汤姆逊偏振分光器。为了zui大限度地提高灵敏度,分离器设置在45◦的入射(未干扰)偏振。分路器提供两束正交偏振方向的光束(图1b),击中一对象限光电二极管。每一对相对的象限分别沿着样本的x轴和y轴的投影对齐。两束是相等的强度为未受干扰的45◦偏振的情况下,而任何样品诱导的偏振旋转导致相等但相反的强度(45◦是zui敏感的角度对小的偏振变化)。通过适当地组合八个光电二极管象限的输出,可以同时检测和分离三个正交的磁化分量,只要它们的采样几乎相等,这对于具有高数值孔径的物镜是正 ...
性,由平面内磁化分量产生的克尔振幅相互抵消,因此在这种情况下,根据极性克尔效应的要求,给出了对平面外磁化的唯yi灵敏度。中心孔径光圈也为平面内域的Voigt和梯度显微镜提供了zui佳条件。偏离中心的孔径膜片(图1b)导致斜入射光束束,这是纵向和横向克尔灵敏度所必需的。这里的入射角色散范围之间的垂直和zui大角度,是由物镜的数值孔径的限制光圈的平面与物镜的后焦平面共轭,也称为物镜的衍射平面或瞳孔。通过使用内置的、可调焦的伯特兰透镜或用辅助望远镜代替目镜,可以在显微镜的所谓conconscopical图像中看到瞳孔。当分析仪,偏振器和补偿器交叉zui大消光时,衍射图像的特征是十字形消光区(图1,插 ...
,证明了不同磁化分量的同时宽视场成像。使用一些二向色装置分离相应的反射克尔图像,产生对选定的面内或面外磁化分量互补敏感的宽视场图像。这种二色成像方法将大大改进定量克尔显微镜技术,并有可能实现基于波长选择的方便的层选择性克尔显微镜。增强对比度的图像处理需要数字图像采集。数字CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体)相机直接提供数字化数据流,而视频速率CCD相机的模拟输出必须通过模数转换器进行转换。如果数字CCD相机的帧速率足够快(约10赫兹),可以实现实时成像,那么它就适合克尔显微镜。CCD芯片的冷却提高了信噪比,图像增强器可以进一步提高灵敏度。在实际应用中,需要对图像亮度进行适当 ...
沿传播方向的磁化分量成正比。如图1(a)所示,在斜入射光和p偏振光(纵向克尔效应)的情况下,反射光可以看作是规则反射振幅AN和克尔振幅AK的叠加,导致偏振面旋转(小)角(6)UK AK/AN。符号(6)取决于样品表面磁化的方向。然后,如图1(b)所示,通过分析仪阻挡来自一种域类型的反射光来产生域对比。对于垂直入射和垂直反射的光,根据上述规则(极性克尔效应),只有面外磁化分量才会导致克尔对比。然而,在斜入射下,对面内和面外磁化总是敏感的。图1自从引入数字图像处理以来,获得不含地形信息的纯域对比度的标准技术是从无域的背景图像中减去具有域信息的图像。这样的参考图像通常是通过使样品在外部磁场中饱和而获 ...
磁光克尔效应(MOKE)装置磁光克尔效应(MOKE)是测量图像化磁性薄膜磁化强度的一种方法。克尔效应是指入射线偏振光经磁性材料反射后偏振态的变化在超薄层的情况下,这种效应通常被称为表面磁光克尔效应由于采用激光束检测样品的磁化强度,该方法是非接触式的,可用于真空沉积室的原位检测。MOKE测量的典型设置包括稳定的低噪声光源,通常是连续波激光器,定义入射光偏振的线性偏振器,位于可变磁场中的样品支架,分析仪和检测器。一般来说,整个光学系统的光噪声和电子噪声,包括光的产生和检测,决定了被测MOKE信号的质量。阐述了大量不同的MOKE测量方案,以提高信噪比。传统的方法是基于测量反射光强度通过分析仪失谐约4 ...
成为测量三种磁化分量的高分辨率空间工具。极性MOKE几何形状揭示了垂直于样品表面的磁化分量信息,而纵向或横向测量则检测平面内磁化。磁光测量的这种表征能力导致了该技术在当代基于自旋的器件中的应用增加。例如,在一些先进的技术中,如磁性随机存取存储器(MRAM),二进制信息以相邻两个铁磁层磁矩的平行或反平行方向的形式存储。因此,为了及时地读取或写入信息,有必要实现快速磁化反转,也称为磁化开关。在这些技术中,以及在自旋阀或其他自旋电子器件中,快速磁化开关的行为是通过短时间的高电流密度的电瞬变来完成的。特别是考虑到两个方面,即基于自旋的器件在两种稳定磁化状态之间切换的速度有多快,以及为了实现皮秒切换动力 ...
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