磁力显微镜的分辨率和灵敏度

磁力显微镜

  磁力显微镜(MFM)是继扫描隧道显微镜和扫描力显微镜之
后的第三代扫描探测器，用于研究磁性材料上的边缘场。它的原理
是磁性样品与附着在灵敏悬臂上磁传感器间的相互静磁作用。在非
接触式模式中的扫描范围是几十到几百纳米。带有畴结构的磁性样
品在表面产生复杂的分散场。磁力显微镜的目的是当接近样品表面
在尽可能接近样品表面的情况下，测量出分散范围。当样品被磁力
显微镜传感器扫描时出现干涉。磁力显微镜传感器可以通过悬臂的
偏转或水平振动进行监视，并且能测量出共振频率。

  磁力显微镜操作的方式使外形和磁力逐行同时获得，并且
提供给用户一种研究表面形态与磁域结构问的相互作用的方法。其
效果的控制依靠探针顶端与表面间的距离，因为原子间的磁力比范
德瓦尔斯力更能使探针与样品分离。如果探针接近表面，在标准非
接触式原子力显微镜操作的区域中，图像将会是主要的外形图。当
探针与样品间的距离增加时，磁力影响变得显而易见。在探针不同
的高度采集一系列图像，是从外形图的结果中分离出磁性的一种方
法。磁力显微镜提供了高灵敏度和50nm或更好一些的横向分辨率。
这些功能主要通过铁磁薄膜式传感器实现。这些传感器的准备不但
用于确定磁力显微镜的分辨率和灵敏度，也提供了在纳米尺度内研
究磁特性的一种方法。

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