Магнито-оптика высокого разрешения

Магнито-оптика является надежным и широко применяемым методом для исследования магнитной доменной структуры. Благодаря эффекту Фарадея удается регистрировать вращение плоскости поляризации в оптически прозрачных ферроэлектриках. Недостатком метода является относительно невысокая разрешающая способность, ограниченная дифракцией видимого света. Для преодоления этого недостатка  используется поляризационная ближнепольная микроскопия на базе атомно-силового микроскопа. В данном случае используется кантилевер с отверстием на острие для фокусировки лазерного излучения на образец через апертуру кантилевера. Оптическое разрешение в данном случае ограничивается размером апертуры кантилевера и может достигать 50 нм – 100 нм.

 

 

Магнитооптическое изображение магнитной доменной структуры пленки феррит-граната. Верхняя часть изображения соответствует дальнопольному магнито-оптическому изображению, нижняя часть поляризационная ближнепольная микроскопия. Контрастность и разрешающая способность заметно повышается при использовании апертурного кантилевера и работе в режиме поляризационной ближнепольной оптической микроскопии.

 

Современные апертурные кантилеверы для магнито-оптической микроскопии высокого разрешения изготавливаются методом осаждения полой пирамиды с помощью ионного ассистирования, что позволяет с высокой точностью контролировать геометрию конуса и размер апертуры. Методика доступна в АСМ NTEGRA 

 

Схематичное изображение измерительной установки для реализации магнито-оптики высокого разрешения на базе АСМ

Топография (слева) и магнитооптическое изображение магнитной структуры пленки Bi:YIG   Образцы предоставлены: Бержанским В.Н. Шапошниковым А.Н., Михайловой Т.В. (Крымский Федеральный Университет им. В.И. Вернадского)