従来の単一点ヒステリシスループ測定器に比べて、磁気光学Kerr総合試験プラットフォームは、平面内の数百万点のリアルタイム磁気動態情報を追跡することができる。この試験プラットフォームが提供する直流プローブ、高周波プローブと結合して、サンプルの試験は便利である。現在のスピントロニクスあるいは磁気学の研究は、すでに磁気駆動の反転によって、直流電流駆動、パルス電流駆動、マイクロ波パルス駆動、光駆動など一連の励起源の作用下での深さ研究に発展した。
フラッシュテクノロジーが提供する標準システムは、性能優先、安定性優先の設計構想に基づいて、実験室研究及び工業生産における各種関連材料のテスト需要を満たすことができます。標準設備には磁場励起、電流励起などの多種の選択肢が提供され、顧客のスピン特性研究における能力試験プラットフォームである。
TTT-02-Kerr Microscopeシステムの典型的な試験結果
モジュールの紹介
空冷、サポートサンプルサイズ:2インチ 対物レンズ視野における磁場不均一性は2%未満
磁気光学Kerrイメージング(リアルタイム画像処理、ヒステリシスループ抽出、ビデオ記録磁場反転) プログラム制御によるテストモードの切り替え(Polar,Polar+longitudinal,Polar+Transverse,Transverse,Longitudinal) 5次元変数集積(磁場、温度、電流、ゲート電圧、レーザ)
光学プラットフォーム
アクティブエアフロート光学プラットフォーム
光学デスクトップは垂直磁石と水平磁石に適している
ドメインウォールイメージング顕微鏡モジュール
400メガピクセルカメラ、量子効率82%、ダイナミックレンジ3300:1以上、30フレーム/秒以上
カメラ空間分解能500 nm
カールツァイス顕微鏡本体、接眼鏡+カメラ観測切り替え可能
高精度自動検査偏光モジュール、位置読み取りをサポート
高精度電動フォーカスモジュール(ストローク20 mm)
超長焦点無磁性対物レンズ、倍率:(NA 0.13,WD 44.5 mm), 20X(NA 0.29,WD 31),100X (NA 0.55,WD 12.6)。そのうち、100 X対物レンズの動作距離は12 mm、解像度は1μm
システムライト
高出力インテリジェント光源モジュール、入射角、波長、輝度、周波数パーティション制御可能、多色光源選択可能、光源位置、フォーカス調整可能
じば
垂直磁石:
12000 Oe@1cmギャップ
配合低温装置は7000以上Oe@2.3cm間ギャップ
水平磁石:
1次元磁場モードでは7000 Oeに達することができる
配合低温装置は3500 Oe以上
ベクトルモードでは、磁場面内は電気的に回転制御され、磁場は3500 Oe以上である
空冷サポートサンプルサイズ、1インチ
対物レンズ視野での磁場不均一性は2%未満
サンプルテーブル
水平/垂直磁石システムのサンプルホルダー、エアサクション
サンプルXYZ変位台2セット、ストローク:20 mm、精度は3μm以上、10μm示度を支持する
プローブ台
DCプローブアセンブリ8セット
プローブXYZ変位台4セット、XYZストローク:12.5 mm
でんきけい
Keithley 6221、Keithley 2400などの吉時利電計
デバイスハウジング
防塵、静電気除去
デバイスソフトウェアのアップグレード
適用例
垂直磁気異方性薄膜顕微磁区測定(強磁性/フェリ磁性薄膜磁区反転)
(a)試料Ta(4 nm)/CoFeB(0.7 nm)/MgO(2 nm)/Ta(2 nm)は磁場の駆動により磁区運動と反転を実現し、樹枝状磁区、磁気モーメント「1」と「0」の情報状態がはっきりと見える。カラーバンドは磁壁を表し、白色の小さな矢印はネル磁壁中の磁気モーメント方向を表し、磁区の運動方向を表す。
(b)試料CoTb(6 nm)/SiN(4 nm)がゼロ磁場付近に出現する迷路ドメイン及び孤立スグ明子バブル構造(Skyrmions Bubble)であり、図中の単一安定Skyrmions Bubbleのサイズは1μmである。SK−RMサーキットメモリに基づく光学的無損傷検出サポートを提供する。

(a)面内磁気異方性試料、縦−磁気光Kerr試験装置の概略図。
(b)試料Pt(4 nm)/Co(5 nm)/Ta(2 nm)の磁場での駆動により磁区運動と反転を実現し、磁気モーメント「1」と「0」の情報状態がはっきりと見える。
(c)は試料のヒステリシスループであり、縦軸は正規化された磁気光学Kerr信号であり、横軸は面内走査磁場である。
二次元強磁性材料の発見は基礎物理と次世代スピントロニクスに扉を開け、その単結晶層状構造は磁気特性評価に挑戦をもたらし、磁気光学Kerr効果はその磁区状態を特性評価する技術手段である。
図は120 Kで2次元磁性材料CrTe 2が磁場駆動下で反転を実現し、異なる層数CrTe 2の保磁力場(Hc)に大きな差があることを発見した。
TTT-02-Kerr Microscopeは低温に対応し、5 K-500 K範囲のサンプル試験環境をカバーしている。
電流駆動の磁気反転
(a)FePt(10 nm)試料の電気輸送特性と磁気光学Kerr実現同期試験装置の概略図。
(b)と(c)電流は磁気モーメント反転と磁区運動を駆動する。FePt薄膜の成長方向に沿って階層化が現れ、ニューラルシナプスが複数の閾値情報を受信して情報伝達を生成するように段階的な反転を呈する。
異なる方向の補助場Hxを印加すると、図(b)に示すように試料磁区の反転極性が変化する。
磁区イメージング支援測定は、電気輸送信号中の異常信号を多角的に解釈し、閾値電流下の磁区配向と状態を実現するのに役立つ。