本文將通過幾個簡單的實驗例子證明磁光顯微鏡的深度靈敏度趴拧。
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磁光克爾顯微鏡深度靈敏度的實驗證明
金屬材料的磁光顯微鏡(有限制地)是深度敏感的趾盐。以下三張圖顯示了典型金屬多層體系的疇圖像和磁化過程荣回，證明了這一事實吸奴。所有圖像都是在縱向克爾效應(yīng)下獲得的隐绵，使用標準顯微鏡設(shè)置洞坑，即設(shè)置分析器和補償器以獲得良好的對比度盲链，而不考慮層選擇性。在圖1中，對13 nm金屬材料覆蓋的自旋閥層堆棧的散列鈷膜的磁化過程進行了成像刽沾。盡管有覆蓋層本慕，鐵磁薄膜中的疇仍然清晰可見。另一層鐵磁性的NiFe/Co雙分子層在較低的深度被光傳輸悠轩，對克爾信號的貢獻更強间狂。然而，在施加磁場時火架，它的強度幾乎降低了兩個數(shù)量級鉴象，因此在顯示圖像的過程中是飽和的。
圖1.克爾顯微鏡上的旋轉(zhuǎn)閥曲徑的GMR傳感器應(yīng)用何鸡。如圖所示纺弊，層堆棧由“自由”鐵磁雙層組成，該雙層由來自另一“釘住”鐵磁層的非磁性夾層隔開骡男。釘住是通過交換耦合到反鐵磁層來實現(xiàn)的淆游。如圖所示為兩幅固定層反轉(zhuǎn)時的域圖像。在指定的場值隔盛，自由層是飽和的犹菱，不有助于區(qū)域?qū)Ρ取Ｍㄟ^透明玻璃襯底和總厚度為13 nm的金屬層來觀察這些疇吮炕。
在圖2的例子中腊脱，三層薄膜在兩個正交的縱向克爾感光度下成像。這兩種鐵磁薄膜由非磁性間隔膜解耦龙亲，具有正交的誘導各向異性陕凹，因此在頂層存在垂直取向的180?疇結(jié)構(gòu)，在底層存在水平取向的180?疇結(jié)構(gòu)鳄炉。然而杜耙，在這兩幅圖中，只有頂層的對比拂盯。具有橫向靈敏度的圖像的區(qū)域?qū)Ρ葢?yīng)該是可見的佑女。顯然，80納米厚的頂層太厚谈竿，無法與底層形成直接對比珊豹。底層水平疇的存在只能通過頂層的電荷補償磁化偏移間接可見。它們形成于左右邊緣榕订，特別是在元素中間的疇壁交叉點店茶，在橫向Kerr圖像中用圓圈標記。
圖2.非晶CoFeSiB (80 nm)/SiO2 (20 nm)/CoFeSiB (80 nm)夾層元的Kerr圖像劫恒，在兩種正交的靈敏度條件下拍攝贩幻，從而揭示了同一域結(jié)構(gòu)的兩個不同方面轿腺。原理圖顯示了頂層和底層的正交基本域，分別用滿箭頭和虛線箭頭標記丛楚，而邊緣域被忽略族壳。
圖3給出了另一個旋轉(zhuǎn)閥型層系統(tǒng)的例子，再次證明了深度敏感性趣些。在這里仿荆，兩個不同厚度的坡莫合金薄膜被一個非磁性的釕層隔開，這在給定的厚度上提供了一個弱的鐵磁耦合坏平。兩種鐵磁薄膜都是通過在360度壁成核的疇的生長獨立地再磁化的拢操。360?壁和域在底層有一個較弱的對比比那些在頂層由于較強的吸收光。本實驗還在不考慮層選擇性的情況下對縱向克爾效應(yīng)進行了調(diào)整舶替。兩層的磁化過程可以區(qū)分令境，因為它們具有不同的開關(guān)場。這在兩個薄膜之間的強鐵磁耦合和同時開關(guān)的情況下是不可能的顾瞪。
圖3
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