NTEGRA MFM
Сканирующий зондовый микроскоп для проведения экспериментов на воздухе, в условиях контролируемой атмосферы, в условиях низкого вакуума. Инновационное решение для изучения магнитных материалов, в том числе в внешнем вертикальном и горизонтальном магнитное поле.
Применение
- Доменные структуры твердых и мягких магнитных материалов
- Магнитные пленки
- Магнитные микро- и наноструктуры
- Устройства хранения данных
- Устройства спинтроники
Специализация
- Поляризационный Магнитооптический Микроскоп, совмещенный с СЗМ
- Двулучевой балансный поляриметр
- Продольное и поперечное внешнее магнитное поле
- Статическая и динамическая МСМ, а также однопроходные и двухпроходные методы
Магнитная силовая микроскопия (МСМ) основана на регистрации взаимодействия между образцом и магнитным зондом и позволяет получать изображение пространственного распределения магнитных сил по поверхности образца. Применение методов МСМ дает возможность изучать характеристики магнитных носителей, магнитную структуру магнетиков, достигая при этом субмикронного разрешения, магнитные поля токовых шин и т.п.
Сканирующий Зондовый Микроскоп в основе каждой модели NTEGRA предназначен для изучения свойств поверхности в нанометровом масштабе. Он позволяет визуализировать и выполнять количественные измерения механических (твердость, эластичность, вязкость), электрических (проводимость, емкость, распределение поверхностного заряда) и магнитных свойств образца на областях от сотен микрон до ангстрем. На базе NTEGRA доступно более 40 СЗМ методов исследований, которые могут проводиться как на воздухе, так и в контролируемой атмосфере, вакууме, жидкостях, электрохимических ячейках.
Особенностью прибора NTEGRA MFM является то, что большая часть деталей измерительной МСМ–головки и сменного основания выполнены из немагнитных материалов, что позволяет избежать изменения положения зонда при изменении магнитного поля.
Для получения магнитного поля в NTEGRA MFM используется постоянный магнит. Изменение величины магнитного поля осуществляется за счет поворота магнита. Такая конструкция с вращающимся постоянным магнитом выгодно отличается от электромагнита и соленоида отсутствием выделения тепла, термодрейфа образца и механической вибрации вследствие прохождения охлаждающей жидкости. Кроме того, такая конструкция имеет малые габариты и вес. В качестве магнита, генерирующего магнитное поле используется сплав NdFeB, а магнитопроводы выполнены из пермендюра. Конструкция генератора магнитного поля разработана таким образом, что в пределах одного держателя образца существуют области с продольным и поперечным магнитным полем. Таким образом, в зависимости от расположения образца на подложке можно проводить измерения либо в продольном, либо в поперечном магнитном поле. Датчик Холла расположен непосредственно под образцом, между магнитопроводами.
Технические характеристики
| Тип сканирования* | зондом | |
| Размер образца | до 5х5х1.3 мм | |
| Позиционирование образца | 5×5 мм | |
| Точность перемещения | 5 мкм | |
| Диапазон сканирования | 100x100x10 мкм | |
| Нелинейность по XY | ≤ 0.15% | |
| Нелинейность по Z | 1% | |
| Среднеквадратичный шум (RMS) X, Y датчиков в полосе 200 Гц | ≤ 0.2 нм | |
| Среднеквадратичный шум (RMS) Z датчика в полосе 1 кГц | ≤ 1 нм | |
| Оптическая видеосистема | Оптическое разрешение | 3 мкм |
| Поле зрения min | 0.5х0.4 мм | |
| Поле зрения max | 6.5х4.9 мм | |
| Непрерывное приближение | доступно | |
| Виброизоляция | Активная | 0.6-200 Гц |
| Пассивная | более 200 Гц | |
| Контролируемая атмосфера | доступно | |
| Вакуум | до 10-2 Торр | |
| Генератор магнитного поля | Максимальное значение горизонтального поля | ±2500 Гс |
| Максимальное значение вертикального поля | ±1100 Гс | |
| Максимальная скорость нарастания поля | 2500 Гс/мин | |
| Минимальный шаг нарастания поля | 10 Гс | |
| Разрешение датчика Холла | ~10 Гс | |
* Сканирующая головка может быть использована в качестве самостоятельного СЗМ для проведения измерений на больших образцах.
Возможности и ключевые особенности
Статическая и динамическая МСМ, а также однопроходные и двухпроходные методы
Регистрация отклонений кантилевера и сдвига резонансного пика. На первом проходе определяется рельеф по полуконтактному методу, на втором – расстояние между сканируемой поверхностью и зондовым датчиком поддерживается постоянным и определяется пространственное распределение магнитных сил по поверхности образца.
Измерения с внешним магнитным полем
Возможно использовать как вертикальные (до ±1100 Гс), так и горизонтальные (до ±2500 Гс) магнитные поля.
Магнитная Силовая Микроскопия в вакууме
Измерения в вакууме значительно повышают чувствительность Магнитной Силовой Микроскопии за счет увеличения коэффициента добротности кантилевера.
Высокоточный сканер с датчиками обратной связи
Для магнитной литографии высокого разрешения и получения неискаженных МСМ-изображений.
Магнитооптическая керровская микроскопия
Модернизация системы видеонаблюдения в магнитооптический керровский микроскоп посредством установки поляризатора и анализатора. Возможность исследовать образцы с перпендикулярной магнитной анизотропией с большим полем зрения. Получение предварительной информации о магнитной структуре образца.
Ближнепольная микроскопия для магнитооптической визуализации высокого разрешения
Поляризационная микроскопия в ближнем поле с апертурными кантилеверами позволяет получить оптическое изображение доменной структуры с высоким разрешением.
Балансный поляриметр для измерения поворота поляризации лазерного излучения
Комплексные АСМ измерения, изучение магнитооптических свойств образца, измерение поворота поляризации лазерного излучения при изменении магнитного поля.
Использование скриптов для управления Атомно-Силовым Микроскопом
Пользователь может самостоятельно изменять алгоритм сканирования и характеристики внешнего магнита, используя доступные скрипты.