磁光克爾顯微鏡 讓磁場“顯形”的黑科技

你是否想過，科學家如何“看見”一塊金屬內部的磁場？沒有顏色，沒有形狀，磁場仿佛隱形在材料中。但有一種“魔法”——磁光克爾顯微鏡，能讓磁場“原形畢露”。今天，我們就來揭開它的神秘面紗！

磁場也能被“看見”？關鍵是光與磁的“共舞”

磁場看不見摸不著，但物理學家發(fā)現，當線偏振光（振動方向單一的光）照射到磁性材料表面時，反射光的偏振方向會因材料磁化方向不同而發(fā)生微小偏轉。這種現象叫做磁光克爾效應（Magneto-Optic Kerr Effect, MOKE）。

舉個例子：想象你戴著一副偏光太陽鏡，如果鏡片突然微微旋轉，你看到的世界會變暗——克爾效應就像這種“旋轉”，只不過它是由磁場操控的！

磁光克爾顯微鏡 讓磁場“顯形”的黑科技的“三大法寶”

偏振光發(fā)射器

發(fā)射一束“整齊列隊”的線偏振光，所有光波振動方向一致，像一隊士兵正步走。

磁性材料舞臺

當這束光照射到磁性樣品表面，材料內部的磁疇（微小磁化區(qū)域）會根據自身磁化方向，讓反射光的偏振方向發(fā)生左旋或右旋。

偏振探測器“解碼”

探測器捕捉反射光的偏振變化，并將其轉化為明暗對比的圖像。磁化方向不同的區(qū)域在圖像中呈現不同亮度，磁場分布一目了然！

顯微鏡里的“磁場地圖”長啥樣？

SrRuO3樣品磁疇

CoFeB樣品磁疇

Pt/Co/Ta樣品磁疇

FeSiB樣品磁疇

CoTb樣品磁疇

Fe3GaTe2樣品磁疇

黑白條紋：相鄰磁疇磁化方向相反，一個讓光左旋（顯示為亮），一個讓光右旋（顯示為暗）。

彩色增強模式：通過光學處理，用不同顏色標記磁化方向，磁場分布瞬間變成“彩虹地圖”。

4它憑什么成為材料科學的“火眼金睛”？

無損檢測

無需切開樣品，輕輕一掃，磁場分布盡收眼底。

高分辨率

現代設備甚至能看清納米級磁疇，比頭發(fā)絲細十萬倍！

實時動態(tài)觀測

外加磁場時，能直接拍攝磁疇運動的“微電影”，研究磁翻轉過程。

從19世紀發(fā)現克爾效應，到如今納米磁疇的精準成像，磁光克爾顯微鏡像一位“磁場翻譯官”，架起了人類與微觀磁世界的橋梁?；蛟S未來某天，它還能幫我們解鎖室溫超導、量子計算機的密碼——科學。

托托科技磁光克爾顯微鏡綜合測試設備，顯微磁疇空間分辨率優(yōu)于0.5微米，磁光克爾角分辨率優(yōu)于0.1毫度，支持極向克爾、縱向克爾、橫向克爾三種磁光克爾效應測量方式。在追蹤平面內數百萬點的磁疇動態(tài)信息的同時，可搭配探針臺實現電學、磁學、光學同步觀測。廣泛應用于磁學和自旋電子學領域中磁光克爾效應，磁滯回線，磁疇翻轉或擴展等觀測。