什么是磁力顯微鏡(MFM)?磁力顯微鏡的應(yīng)用

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(cè)存在表面上方的磁場(chǎng)分布，因?yàn)樘结樢呀?jīng)經(jīng)過(guò)磁化所以在表面上方掃描時(shí)只會(huì)感應(yīng)有磁場(chǎng)的區(qū)域。

 

 

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(duì)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)。

 

 

圖6-1 分析磁記錄材料[3]

 

 

圖6-2鈷薄膜上的非對(duì)稱 Bloch 磁壁及 cross-tie 磁壁[3]

 

 

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(jí)的解析度，是各種薄膜粗糙度檢測(cè)，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(lái)觀測(cè)材料表面在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的變化，以及生物活體的動(dòng)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(shí)代趨勢(shì)，「顯微觀察」成為驗(yàn)證研究結(jié)果的一項(xiàng)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(jìn)行液態(tài)掃描仿生分子陣列及生物試片。(圖6-5)

(3). 可進(jìn)行光碟片等磁紀(jì)錄器掃描。(圖6-6)

 

　

 

    

(a)

 

 

(b)

 

圖6-4 物體表面型態(tài)及粗糙度量測(cè)

 

 

 

圖6-5 仿生分子陣列及生物試片

 

 

圖6-6光碟片等磁紀(jì)錄器掃描