磁光克尔自动高清显微镜-联用40Ghz FMR自旋测试系统
南洋理工大学研发、新加坡Vertisis公司生产的磁光克尔显微镜,自动运行解放双手、高清实时图像、高灵敏度、轻便小巧......是您实验室用MOKE的不二之选!
自动偏振角度调整:1°
传利电磁铁:8倍消除法拉第效应
亚像素级校正:漂移小于8nm
超亮窄带光源:消除图像畸变
640万像素相机:250nm高清图像
风冷:消除振动
压电位移台:实时自动位置保持
SCPI接口:原位电测量
40 GHz宽带微波:超灵敏自旋电子设备的精度
GUI软件:预编程测量,前沿科研综合数据分析
结合高精度电动位移台对单个样品自动测量
微波频率:0.01 ~ 40GHz
微波功率:-20 dbm ~ 15 dBm
面内/面外磁场:400 mT
偏置电流:- 1 ~ 1 A
氧化硅衬底上的Pt(5)/Co(5)双层堆垛 自旋二极管MTJ
样品要求
小于10*10*1mm,薄膜,平整且抛光
应用
磁滞回线测试、磁畴成像、畴壁运动、自旋电子学、自旋电子器件、SOT翻转、STT、MRAM、ST-FMR、FMR、DMI、输运测试、钉扎效应、斯格明子skyrmions、二维材料、含有钴/镍/高铁酸盐的薄膜、数据存储、半导体、变压器
详细介绍
当一束线偏振光照被磁性介质反射后,反射光的偏振面相对于入射光的偏振面有一个小的角度偏转(克尔旋转角),这一现象被称为磁光克尔效应。该效应与显微成像技术结合组成磁光克尔显微镜,被广泛应用于磁性材料磁性测量,磁畴观察等。 由于该设备可进行无损探测、灵敏度高、在jiduan环境下原位测量等优点是被越来越多的科研人员采用。
为满足日益增长的市场需求昊量光电推出了高性价比的磁光克尔显微镜。其主要原理是:一束面光源经过起偏器,转变为线偏振光,照射到样品上,由于样品内磁畴的存在使样品各个区域内磁化强度和方向不同,因此不同区域对线偏振光,偏振面的改变各不相同。因此当反射光通过检偏器后光斑的强度分布不同,从而得到样品的磁畴结构。
为了获得更高的灵敏度,优异的磁畴成像效果等该系统做了以下优化。
1)采用高亮度窄带LED光源。
尽管理论上磁光克尔效应的对比度可以无限高,但是多个波长偏振像差的组合通常会大大降低偏振的纯度。因此传统的克尔显微镜经常报道磁光克尔对比度几乎观察不到。一个主要的原因就是因为使用宽谱的照明光源。因为磁光效应引起的克尔旋转量与光源波长数量成反比,宽谱光源会产生相同宽谱的线偏振,也就是说,光偏振不是完美的线性,观察到的磁对比度也会降低。
因此为了克服由于光源带来的相差,我们经过多组测试,选取了FWHM为50nm的超亮LED光源,可获得很强的对比度,并且拥有较高的使用寿命。
2)图像自动校正功能
通常为了获得较弱磁性材料的对比度,市面上磁畴观察设备通常会采用图像差分处理来获得较高对比度,即使用拍摄到的图像减去背底图片。该方法通常可以将信号增强10倍以上。但是由于在施加磁场的过程中样品的位置会发生偏移,会大大影响差分处理效果,甚至出现错误。为了消除样品的移动,设备会通过快速像素相位算法确定样品漂移,然后通过压电促动器实时校正位置。同时该帧位移的图像在软件中也会实时修正,校正后的图像位移量不大于0.2个像素(8nm)
3)特殊设计的电磁铁
通常磁畴观察显微镜中的电磁铁设计是一个具有挑战性的话题,必须要有一些取舍。为了获得较高的分辨率,因此要使用大倍率的物镜,放置在靠近样品的位置。这对电磁铁强加以一个空间限制,并限制了生产磁场的强度。其次,磁铁产生的磁通量会通过物镜,引起法拉第效应,从而降低成像对比度。
我们通过革新的磁通量闭合式设计从而巧妙的解决了这两个问题。通过对电磁铁的磁场测量,我们可以发现,磁铁的磁场提高了4倍,但是通过物镜的磁场强度却降低了8倍。产生磁场的均匀性在4mm范围内也达到了0.5%的水平。
4)高灵敏度,高分辨率成像相机
对于磁光克尔显微镜,样品反射的光通过检偏器,仅仅只有百分之一的入射光达到相机传感器。因此对于磁畴成像系统,相机的灵敏度就体现的尤为重要。因此为了达到成像效果,我们选取了再该波段下量子效率高达78%,并且具有20兆像素的背照式相机。从而获得高分辨率,高信噪比的图像。
此外该设备不但可以获得样品磁畴图片,还可以根据样品磁畴图像同时获得样品的磁滞回线分析。
产品参数
Light source | 2200 Lumens ultrabright LED lamp |
Camera | 6.4 Megapixel @ 60FPS >78% quantum efficiency |
Resolution | Camera: 40nm Optical: 300nm |
Magnetic Field Perpendicular Option | FLux strength: ±1T Closed-flux design |
Magnetic Field Combined Option | OOP: 0.1T IP: 0.6T |
Electrical Interface | MagVision chip carriers with 10-pin electrical connections Two micropositioners for probing |
可选项
1. 低温模块
非常紧凑
样品阶段厚度仅为7mm
对样品施加各种磁场
兼容现有标准的面外(OOP)电磁铁
兼容四极面内面外(IP-OOP)电磁铁
用四极磁铁在两轴同时施加磁场
规格:
温度范围:90 - 330K
图像分辨率:0.7 μm(基于20X物镜)
开式循环操作
温度稳定性:+/- 1K
真空级别5e-3mbar
2. IP-OOP电磁铁选项
同时适用于面内和面外磁场(IP-OOP),适用于自旋电子学中自旋轨道扭矩和DMI的测量
规格:
面内磁场:600 mT
面外磁场:60 mT
蕞高温度:100℃
标称电阻:2.6±0.2 Ω
蕞大瞬时功率:400W
3. 四极磁铁选项
同时适用于面内和面外磁场(IP-OOP),适用于自旋电子学中自旋轨道扭矩和DMI的测量
规格:
面内磁场:0.4 T
面外磁场:0.4 T
蕞高温度:100℃
标称电阻:2.6±0.2 Ω
蕞大瞬时功率:400W
示例
面内磁各向异性的 1 nm CoFeB 薄膜上的结构畴
4级灰度 垂直磁化磁隧道结堆上的多层条纹畴
[Pt/Co/Fe/Ir]x2 堆栈手性磁畴(Chiral stripes (and skyrmions)on a [Pt/Co/Fe/Ir]x2 stack)
Heusler 合金薄膜中的垂直磁化的磁畴反转(Domain reversal in a perpendicularly magnetized Heusler alloy thin film)
同时施加磁场和电流 同时施加磁场和电流
电流诱导的磁畴远动的准实时观测
CoFeB多层材料退磁过程的实时观测
部分客户
您可以通过我们昊量光电的官方网站 www.auniontech.com ,了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。
关于昊量光电:
上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
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