磁力显微镜

✍ dations ◷ 2025-05-15 08:16:07 #扫描探针显微镜

磁力显微镜（Magnetic force microscope.MFM）是一种原子力显微镜，通过磁性探针扫描磁性样品，检测探针和磁性样品表面的相互作用以重构样品表面的磁性结构。很多种类的磁性相互作用可以通过磁力显微镜测量，包括磁偶相互作用。磁力显微镜扫描经常使用非接触式的模式。

在磁力显微镜的测量中，样品和探针之间的磁力可表述为

其中 ${\vec {m}}\,\!$ 是自由空间的磁导率。

由于样本的杂散磁场可以影响探针的磁性状态，而探针的磁场也影响样本，磁力显微镜测量的解释并不是简单。例如，磁化探针的几何形状必须确定以便做定量分析。

典型的分辨率可以达到30 nm , 尽管 10 到 20 nm 也可以实现。

磁力显微镜的发展基于以下发明的推动:

1982 - 扫描隧道显微镜 (STM)

1986 - 原子力显微镜 (AFM)

1987 - 磁力显微镜 (MFM)

磁力显微镜的主要结构:压电扫描仪

磁性探针在灵敏的杠杆（悬臂）的一端，通常是涂油磁性材料的AFM探针。

磁力显微镜的扫描方法被称为“提升高度”法。当探针以小距离（< 10 nm）扫描样品表面时, 检查到的不仅有磁力，还有原子力和静电力。提升高度法通过如下手段提高磁力的精确度:

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