Chụp ảnh từ là gì? Chi tiết về Chụp ảnh từ mới nhất 2022

350px Fresnel py 20nm

Hình ảnh cấu tạo đômen của màng mỏng manh permalloy chụp trên kính hiển vi điện tử truyền qua Philips CM20 ở cơ chế Fresnel, cho tương phản về những vách đômen 90o and những gợn sóng li ty.

Chụp ảnh từ (tiếng Anh: Magnetic imaging) hay không thiếu là Chụp ảnh cấu tạo từ là thuật ngữ trong ngành từ học and nguyên vật liệu từ, chỉ tên thường gọi chung của rất nhiều kỹ thuật quan sát and khắc ghi cấu tạo điện từ của vật rắn, mà chi tiết là những nguyên vật liệu từ. Những kỹ thuật này đóng tầm quan trọng trọng yếu trong những công việc tìm hiểu và khám phá những đặc thù vi mô, cũng tương tự chế độ and thực chất từ tính trong số nguyên vật liệu. Chụp ảnh từ có khả năng phân phân thành nhiều nhóm kỹ thuật dựa vào nguyên tắc tạo ảnh.

Kỹ thuật áp dụng tia nắng khả kiến[sửa | sửa mã nguồn]

Là nhóm những phương pháp quan sát ảnh cấu tạo đômen dựa vào việc áp dụng tia nắng khả kiến, hầu hết là hai chiêu trò là chiêu trò Bitter and chiêu trò MOKE. Độ sắc nét của rất nhiều kỹ thuật này bị số lượng giới hạn bởi bước sóng của tia nắng khả kiến.

300px Electronholography1

Nguyên tắc kỹ thuật toàn ảnh điện tử, một trong các các kỹ thuật chụp ảnh cấu tạo từ với độ nét quá cao áp dụng chùm điện tử chiếu chiếu thẳng qua mẫu.

  • Giải pháp nhũ tương ảnh Bitter

Là kỹ thuật áp dụng để quan sát cấu tạo đômen trong lịch sử hào hùng, đc thiết kế và xây dựng lần thứ nhất vào thời điểm năm 1931 bởi F. Bitter [1], cũng thông qua đó khẳng định chắc chắn giả thuyết về sự sinh tồn của cấu tạo đômen trong số nguyên vật liệu sắt từ. Nguyên tắc kỹ thuật này là áp dụng những chất lỏng huyền phù có chứa những hạt nano ôxit sắt (Fe3O4) tẩm thực lên mặt phẳng nguyên vật liệu từ đã đc mài bóng rất cẩn trọng. Những hạt sắt từ sẽ phủ quanh những đômen, and khi áp dụng kính hiển vi quang học quan sát mặt phẳng sẽ cho bức ảnh về những đômen. Kỹ thuật này ngày này phần lớn ít đc áp dụng do việc tiêu giảm về độ nét, cũng tương tự quy trình tiến độ giải quyết và xử lý mẫu nan giải, cùng theo đó đem về ít thông báo thẳng trực tiếp.

  • Giải pháp quang từ MOKE

MOKE là chữ viết tắt của Magneto-Optical Kerr Effect, là kỹ thuật quan sát dựa vào hiệu ứng từ quang Kerr[2]. Lúc một chùm sáng phân cực tròn phản quang trên mặt của 1 nguyên vật liệu từ, mặt bằng phân cực sẽ ảnh hưởng quay đi lệ thuộc vào từ độ của mẫu. Giải pháp MOKE có điểm vượt trội là dễ triển khai, cùng theo đó không yên cầu việc hủy diệt mẫu and quy trình tiến độ chụp ảnh nhanh. Nhưng điểm yếu là độ nét kém (do tiêu giảm về đặc thù nhiễu xạ của tia nắng khả kiến).

Kỹ thuật áp dụng chùm điện tử[sửa | sửa mã nguồn]

Là nhóm những kỹ thuật chụp ảnh cấu tạo đômen bằng cách thức áp dụng chùm điện tử có nguồn năng lượng cao để khởi tạo ảnh. Vì sóng điện tử có bước sóng rất ngắn nên những kỹ thuật này đánh bại đc tiêu giảm về độ nét của tia nắng khả kiến, nhưng cách thức thức tạo ảnh nan giải hơn.

Kính hiển vi Lorentz[sửa | sửa mã nguồn]

Kính hiển vi Lorentz là một kỹ thuật chụp ảnh từ trong kính hiển vi điện tử truyền qua, thuở đầu đc trở nên tân tiến từ năm 1959 [3] đang là một trong các các kỹ thuật thịnh hành nhất để có thể chụp ảnh cấu tạo từ với độ nét quá cao (xem chi tiết bài Kính hiển vi Lorentz). Nguyên tắc của Lorentz TEM phụ thuộc vào việc khắc ghi độ lệch của chùm điện tử khi truyền qua mẫu do điện từ trường trong mẫu mỏng manh. Thời buổi này, kính hiển vi Lorentz gồm có hai kỹ thuật áp dụng với hai loại kính hiển vi điện tử truyền qua:

  • Kỹ thuật Fresnel: là kỹ thuật áp dụng chùm điện tử tuy nhiên tuy nhiên chiếu thẳng qua mẫu, kỹ thuật này áp dụng trong số kính hiển vi điện tử truyền qua truyền thống lâu đời, với độ nét có khả năng đạt mức 30 nm, cho tương phản về những vách đômen
  • Kỹ thuật DPC: là kỹ thuật triển khai trên những STEM, áp dụng một chùm điện tử quy tụ thành một mũi dò rất nhỏ dại and quét qua mẫu, tạo cho hình ảnh tương phản về những đômen, hay đúng đắn là sự phân bổ về cảm biến từ trong mẫu. Kỹ thuật này có khả năng cho độ nét bên dưới 5 nm, là một trong các các kỹ thuật tốt nhất nhất lúc này [4].

Toàn ảnh điện tử[sửa | sửa mã nguồn]

Cũng là một nâng cấp của kính hiển vi điện tử truyền qua, tạo được ảnh cấu tạo từ bằng cách thức khắc ghi ảnh toàn ký của chùm điện tử chiếu thẳng qua mẫu với chùm điện tử mở màn. Giải pháp đó cũng cho độ nét quá cao, nhưng yên cầu loại thiết bị nhiều tiền and quy trình tiến hành triển khai khá nan giải.

Xem chi tiết bài: Toàn ảnh điện tử

Kính hiển vi điện tử quét[sửa | sửa mã nguồn]

Ở kính hiển vi điện tử quét, người ta có khả năng chụp ảnh cấu tạo từ bằng cơ chế phân cực, SEMPA. SEMPA, là tên viết tắt của Scanning electron microscope with polarisation analysis (Kính hiển vi điện tử quét có nghiên cứu phân cực) là kỹ thuật chụp ảnh cấu tạo từ bằng kính hiển vi điện tử quét, dựa vào việc khắc ghi độ phân cực spin của chùm điện tử thứ cấp phép ra từ mặt phẳng vật mẫu rắn khi có chùm điện tử hẹp quét trên mặt [5].

Kỹ thuật này cho ảnh phân bổ của cảm biến từ trong mẫu, cũng tương tự như ảnh DPC, nhưng độ nét and tương phản kém hơn không ít, cùng theo đó thời điểm ghi ảnh dài thêm hơn nữa không ít. Ưu điểm là SEMPA không yên cầu mẫu mỏng manh, cùng theo đó cho thông báo về cả ba phần tử từ độ.

Xem bài chi tiết: Kính hiển vi điện tử quét có nghiên cứu phân cực

Kỹ thuật áp dụng đầu dò[sửa | sửa mã nguồn]

Là nhóm những loại thiết bị chụp ảnh từ áp dụng loại thiết bị quét đầu dò, hoạt động và sinh hoạt dựa vào việc khắc ghi tương tác từ giữa mũi dò nhọn với mặt phẳng mẫu từ khi mũi dò quét trên mặt mẫu. Nhóm kỹ thuật này có khả năng gồm có áp dụng kính hiển vi lực từ and kính hiển vi quét chui hầm.

Kính hiển vi lực từ[sửa | sửa mã nguồn]

Kính hiển vi lực từ là một trong các các kỹ thuật chụp ảnh từ thịnh hành trong Group những loại thiết bị quét đầu dò, ghi ảnh dựa vào việc khắc ghi lực từ giữa mũi dò (là những nguyên vật liệu từ) với mặt phẳng mẫu khi mũi dò quét qua mẫu [6]. Kính hiển vi lực từ có khả năng cho độ nét tới 25 nm, nhưng là kỹ thuật ghi ảnh rất chậm and độ tương phản thấp, cùng theo đó đôi lúc cấu tạo từ bị ảnh hưởng bởi từ trường từ trên mũi dò.

Xem bài chi tiết: Kính hiển vi lực từ

Kính hiển vi quét chui hầm phân cực spin[sửa | sửa mã nguồn]

Kính hiển vi quét chui hầm phân cực spin (Spin-polarized scanning tunneling microscopy) là kỹ thuật chụp ảnh từ có độ nét tốt nhất nhất lúc này tới Lever nguyên tử [7], triển khai trên kính hiển vi quét chui hầm. Cũng như như MFM áp dụng mũi dò, loại thiết bị đó cũng áp dụng một mũi dò có phủ nguyên vật liệu từ để khắc ghi dòng điện tử phân cực spin chui hầm phát ra từ mẫu sắt từ để khắc ghi ảnh cấu tạo từ. Dù là độ nét quá cao (tốt nhất nhất lúc này), nhưng cũng tương tự như MFM, kỹ thuật này còn có tiêu giảm là thời điểm ghi ảnh không hề nhỏ.

Kỹ thuật áp dụng bức xạ[sửa | sửa mã nguồn]

Nhóm kỹ thuật này có khả năng gồm có chiêu trò áp dụng những bức xạ synchrotron hay tia X để kích cầu việc tạo ảnh, hoặc dựa vào nhiễu xạ neutron để đo lường và thống kê cấu tạo từ.

XMCD-PEEM[sửa | sửa mã nguồn]

Là chiêu trò tạo ảnh cấu tạo từ bằng cách thức áp dụng nguồn tia X phân cực để kích cầu mẫu [8] (X-ray magnetic circular dichroism), tạo được những điện tử phát xạ phân cực spin trong loại thiết bị kính hiển vi phát xạ điện tử thông qua đó chụp ra bức ảnh sự phân bổ về cảm biến từ trong mẫu. Giải pháp này còn có điểm vượt trội là gia tốc chụp nhanh, cho 3 phần tử từ độ and không yên cầu mẫu mỏng manh như kính hiển vi điện tử truyền qua mặc dầu độ nét and tương phản không đạt tốt nhất giống như những chiêu trò áp dụng chùm điện tử.

Nhiễu xạ neutron[sửa | sửa mã nguồn]

Nhiễu xạ neutron cũng tương tự như nhiễu xạ tia X, áp dụng chùm neutron tán xạ trên mẫu. Do neutron có mômen từ, nó sẽ ảnh hưởng nhiễu xạ bởi những phân mạng từ trong mẫu, cho nên từ phổ nhiễu xạ neutron có khả năng cam đoan ra cấu tạo từ and sự góp phần của rất nhiều phân mạng từ vào từ tính của mẫu. Kỹ thuật này đôi lúc hơi khác đối với những phép chụp ảnh từ khác nhưng có khả năng xếp chung một đội.

Các cách khác[sửa | sửa mã nguồn]

Các tân tiến mới gần đây[sửa | sửa mã nguồn]

Trong thời điểm mới gần đây, những kỹ thuật chụp ảnh từ đã tiếp tục trở nên tân tiến, and đã trở thành các công cụ mạnh để điều tra và nghiên cứu cấu tạo and đặc thù vi từ của rất nhiều nguyên vật liệu and trang thiết bị từ tính. Người ta đã nâng cấp nhiều công dụng từ những phép đo sơ khai (ví dụ bổ sung cập nhật những bộ phận từ hóa để chứng nhận sự biên tập thẳng trực tiếp đặc thù từ trong quy trình tiến độ từ hóa, thông qua đó tìm hiểu và khám phá and khẳng định chắc chắn một cách thức đúng đắn những chế độ từ hóa cũng tương tự đặc thù động học trong nguyên vật liệu and trang thiết bị từ tính.

Tăng độ phân giải khoảng trống and độ nét khoảng trống, cũng tương tự năng lực thông dịch những thông báo từ những hiệu quả đang là các vụ việc chỉ ra cho những kỹ thuật chụp ảnh từ. Kỹ thuật có khả năng cho độ nét tốt nhất nhất lúc này là áp dụng STM, nhưng lại yên cầu thời điểm chụp dài and thiên nhiên môi trường chân không siêu cao. Những kỹ thuật áp dụng kính hiển vi điện tử truyền qua là các giải pháp khá Gia Công với năng lực cho ảnh với độ nét cao, thời điểm chụp ngắn, nhưng bị cản trở bởi chiều dày mẫu and khá nhiều tiền. Các cách hồi sinh pha của sóng điện tử [9] đang là các phép nghiên cứu khả dĩ trong thời điểm mới gần đây.

Đọc thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ F. Bitter, On Inhomogeneities in the Magnetization of Ferromagnetic Materials, Phys. Rev. 38 (1931) 1903 – 1905.
  2. ^ J. Kerr, On rotation of the plane of polarization by reflection from the pole of a magnet, Phil. Mag. 3 (1877) 321-343
  3. ^ M. E. Hale, H. W. Fuller, và H. Rubinstein, Magnetic Domain Observations by Electron Microscopy, J. Appl. Phys. 30 (1959) 789[liên kết hỏng]
  4. ^ J.N. Chapman, The investigation of magnetic domain structures in thin foils by electron microscopy, J. Phys. D: Appl. Phys. 17 (1984) 623-647
  5. ^ M. R. Scheinfein, J. Unguris, M. H. Kelley, D. T. Pierce, và R. J. Celotta, Scanning electron microscopy with polarization analysis (SEMPA), Rev. Sci. Instrum. 61, 2501 (1990).[liên kết hỏng]
  6. ^ C. Schoenenberger và S. F. Alvarado, Magnetic force microscopy và its application lớn longitudinal thin films, J. Magn. Magn. Mater. 93 (1991) 123-127
  7. ^ M. Bode, Spin-polarized scanning tunnelling microscopy, Rep. Prog. Phys. 66 (2003) 523.
  8. ^ L. J. Heyderman, F. Nolting, C. Quitmann, X-ray photoemission electron microscopy investigation of magnetic thin film antidot arrays, Appl. Phys. Lett. 83 (2003) 1797.[liên kết hỏng]
  9. ^ S. McVitie, M. Cushley, Quantitative Fresnel Lorentz microscopy và the transport of intensity equation, Ultramicroscopy 106 (2006) 423-431.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  • Kính hiển vi
  • Hiệu ứng từ quang Kerr
  • Kính hiển vi điện tử
  • Kính hiển vi quét đầu dò
  • Kính hiển vi Lorentz
  • Đômen từ
  • Vách đômen

Kết nối ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • How does a spin-polarized work?[liên kết hỏng]
  • Nanomagnetic Materials và Devices[liên kết hỏng]
  • Theory of spin-polarized STM và AFM: A tutorial presentation
  • STM/SPSTM on Magnetic Nanostructures

Bài Viết: Chụp ảnh từ là gì? Chi tiết về Chụp ảnh từ mới nhất 2022

Nguồn: blogsongkhoe365.vn

Xem:  Không quân Liên Xô là gì? Chi tiết về Không quân Liên Xô mới nhất 2022

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.