《交變力磁力顯微鏡對高頻磁場信號的定量化研究》是依託蘭州大學，由李正華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：交變力磁力顯微鏡對高頻磁場信號的定量化研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：李正華
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來磁力顯微鏡（MFM）對交變磁信號的定量化分析由於其特殊的工業要求和重要用途而受到廣泛關注。本項目課題旨在利用交變磁力對MFM探針的周期性調製發展一種交變力磁力顯微鏡定量化分析技術，為磁信息存儲工業等重要領域關鍵技術的發展提供新型的有力的工具。本方案面臨的最主要挑戰，是如何測量高頻磁力信號和實現MFM圖像的量化分析。與目前標準MFM採用的設計思路不同，本課題的關鍵在於合理利用MFM頻率調製機理，最佳化設計MFM磁性探針，並且引入MFM圖像處理技術、微磁學方法和格林函式法，實現對高頻磁力信號的MFM成像和定量化分析。為達到這些目的，需要從理論上建立MFM探針的力學、磁學等物理模型，完善MFM圖像的分析、處理等核心技術，並由實驗上設計製造出具有高頻回響能力的MFM磁性探針，二者相輔結合最佳化設計出具有高頻信號測試和分析能力的交變力磁力顯微鏡定量化技術，由此來測量和解釋納米尺度磁疇結構。
結題摘要
磁力顯微鏡（Magnetic Force Microscope, MFM）因測量不破壞樣品、樣品無需特別製備、以及納米尺度的解析度（10-50nm）等優勢，而廣泛套用於各種磁性材料中的磁疇及微磁結構的研究，尤其成為磁記錄工業中研究磁介質和磁頭的磁疇結構或磁場分布的有力工具。目前標準的MFM技術，多數用在材料靜態磁場測量以及磁疇結構的定性分析上。隨著磁記錄工業的飛速發展，日益要求磁力顯微鏡技術能在動態磁性測量以及磁場定量化研究上取得突破性進展，這對標準MFM技術提出了新的挑戰。本項目發展了一種交變力磁力顯微鏡定量化分析技術，實現了對低頻磁場的測量和二維磁場的量化分析。結合理論分析及實驗測試，精確構築巨磁阻材料、磁記錄介質內部的二維磁疇結構，量化分析低頻（頻率＜1MHz）電流驅動下磁疇的變化。本課題的意義一方面是量化分析樣品表面的二維磁疇結構；另一方面是在國內現有儀器設備的基礎上發展交變力磁力顯微鏡技術，實現對低頻磁場（頻率＜1MHz） 的MFM成像。目前該技術處於國內外領先水平，它是MFM研究領域的一個重要進展，可以進行低頻磁疇/磁場的動態測量與量化分析，該方面的工作為下一代磁記錄技術的發展提供了新型的有力的工具。相關工作在Nature子刊Scientific Reports，Nanoscale, Appl. Phys. Lett., J. Appl. Phys.等國際相關核心雜誌上發表。
