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attoCSFM应用案例2--铁磁性薄膜中磁通漩涡
基于NV色心的磁共振显微镜研究铁磁性薄膜中的磁通漩涡
 

磁学成像经过数十年的发展,直接定量并且具有纳米分辨率的成像测量一直是具有挑战性的任务。近期,基于纳米金刚石中NV色心的光学探测磁共振技术推动了磁学成像的发展。相比于透射X射线成像、磁力原子力显微镜等磁学成像技术,基于NV色心的磁共振不仅具有纳米分辨与定量表征的特点,该技术还具有对样品磁学完全无扰动的特点。

L.Rondin等人利用attocube公司的磁共振显微镜attoCSFM 研究了铁磁性薄膜Fe20Ni80中的磁通漩涡。结果表明,该铁磁性薄膜的磁通漩涡分布可被磁共振显微镜清晰表征,当最优化NV色心与样品表面的距离时,磁学信号强度增加且分辨率达到纳米级别。通过理论计算与分析可以拟合得到与实验数据吻合的磁学成像,因此可定量分析该材料磁学性质。通过分析,该材料中磁性来源于Neel磁畴壁,而且该磁场足够大以至于可以被NV色心技术探测到。 

该工作表明基于NV色心的磁共振显微镜集合理论模拟可定量分析纳米尺寸磁学结构,是一个强大的研究纳米磁学纳米科学的工具。作者预见,磁学结构中的一种具体挑战性测量难度的斯格明子晶格可能会被NV色心磁共振显微镜成功探测与表征。

 

参考文献:

Rondin, L.; et. al, Stray-field imaging of magnetic vortices with a single diamond spin. Nature Communications 2013, 4:2779.
 
 
     
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