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什么是磁力顯微鏡(MFM)?磁力顯微鏡的應(yīng)用

來源：北京世紀科信科學(xué)儀器有限公司   2025年10月31日 13:28   105

掃描式磁力顯微鏡(MFM)

1. 原理

掃描式磁力顯微鏡是Tapping Mode和 Lift Mode 的操作應(yīng)用，掃描前必須將探針磁化，然后先以Tapping Mode取得高度變化的影像，然后再利用 Lift Mode 量測存在表面上方的磁場分布，因為探針已經(jīng)經(jīng)過磁化所以在表面上方掃描時只會感應(yīng)有磁場的區(qū)域。
2.應(yīng)用
分析磁記錄材料(圖6-1)，磁性薄膜的表面磁區(qū)及磁壁分布，如鈷薄膜上的非對稱 Bloch 磁壁及 cross-tie 磁壁有共存現(xiàn)象(圖6-2)與結(jié)構(gòu)缺陷所產(chǎn)生的磁性結(jié)構(gòu)(圖6-3)。
磁力顯微鏡分析磁記錄材料
圖6-1 分析磁記錄材料[3]
鈷薄膜上的非對稱 Bloch 磁壁及 cross-tie 磁壁
圖6-2鈷薄膜上的非對稱 Bloch 磁壁及 cross-tie 磁壁[3]
結(jié)構(gòu)缺陷所產(chǎn)生的磁性結(jié)構(gòu)
圖6-3 結(jié)構(gòu)缺陷所產(chǎn)生的磁性結(jié)構(gòu) [3]
由于AFM具有原子級的解析度，是各種薄膜粗糙度檢測，及微觀表面結(jié)構(gòu)研究的重要工具，并且也很適合與掃描電子顯微鏡相搭配，成為從mm至nm尺度的表面分析儀器；而AFM亦可在液體環(huán)境中操作，更可用來觀測材料表面在化學(xué)反應(yīng)過程中的變化，以及生物活體的動態(tài)行為，可廣泛應(yīng)用于生物科技及醫(yī)學(xué)科技上。另外就是AFM亦可應(yīng)用于奈米結(jié)構(gòu)之制作與加工，目前已有多種可行方法，應(yīng)用于超高密度記憶裝置及次微米電子元件的制作。
由以上比較結(jié)果可知，原子力顯微鏡是發(fā)展生物科技與微奈米科技的重要分析利器；隨著科技的發(fā)展，元件的微小化已是時代趨勢，「顯微觀察」成為驗證研究結(jié)果的一項重要數(shù)據(jù)，儀器主要功能包括：
(1). 可掃描半導(dǎo)體與非導(dǎo)體固體材料試片的表面型態(tài)立體影像及結(jié)構(gòu)表面粗糙度影像。(圖6-4)
(2). 可進行液態(tài)掃描仿生分子陣列及生物試片。(圖6-5)
(3). 可進行光碟片等磁紀錄器掃描。(圖6-6)
　
物理表面形態(tài)及粗糙度測量
(a)
物理表面形態(tài)及粗糙度測量
(b)
圖6-4 物體表面型態(tài)及粗糙度量測
仿生分子陣列及生物試片
圖6-5 仿生分子陣列及生物試片
光碟片等磁紀錄器掃描
圖6-6光碟片等磁紀錄器掃描
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