CN100399040C - 一种磁力显微镜磁性探针磁化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种磁力显微镜磁性探针磁化器，它包括螺杆(4)、磁化器基座(3)，螺杆(4)的中心是一端开口、另一端封闭的凹槽(9)；磁化器基座(3)上有一观察槽(7)。强磁体(5)放置于螺杆(4)中的凹槽(9)中，螺杆(4)放置于磁化器基座(3)轴心处的螺孔中，螺杆(4)在螺孔(8)内的位置通过螺纹进行调节。本发明是采用装有强磁铁(5)的螺杆(4)替代传统的强磁铁(5)，由于螺杆(4)在磁化器基座(3)中的位置可通过螺纹上下调节，因此对不同尺寸针尖进行磁化时能得到最佳的磁化效果。本发明具有不受探针的尺寸限制、可以根据探针的位置进行调节、能保证对所有尺寸的探针进行有效的磁化等特点。

Description

一种磁力显微镜磁性探针磁化器
所属技术领域
本发明属于电子仪器技术领域，它特别涉及一种专用于磁力显微镜的磁性探针磁化器技术。
背景技术
目前，磁力显微镜(Magnetic Force Microscopy)已经广泛应用于磁性样品表面的磁性能检测。其主要原理是利用微米量级的磁性探针，检测样品表面的扫描磁力梯度变化，从而分析磁性样品的磁性能。只有磁化方向垂直于样品表面的磁性探针才能正确的表征出样品的磁畴结构图像。为了使针尖的磁化方向垂直于样品表面就需要设计专门的磁化器对磁性探针施加垂直方向的偏转磁场。在veeco公司生产的显微镜中就有配套的磁化器，其原理是利用强磁体提供的强磁场来使针尖在垂直方向磁化。但是目前使用的磁化器均采用固定结构，由于随着空间距离的增加磁场的强度迅速下降，因此对尺寸有较大差异的磁性探针进行磁化时无法达到最佳磁化效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁力显微镜磁性探针磁化器，它具有不受探针的尺寸限制、可以根据探针的位置进行调节、能保证对所有尺寸的探针进行有效的磁化等特点。
本发明提供的是一种磁力显微镜磁性探针磁化器(如图2所示)，它包括：磁化器基座3和强磁体5，磁化器基座3的轴心处有一螺孔8；其特征是它还包括螺杆4，所述螺杆4的中心是一个一端开口、另一端封闭的凹槽9；所述磁化器基座3上有一观察槽7(如图3所示)。强磁体5放置于螺杆4中的凹槽9中，螺杆4放置于磁化器基座3轴心处的螺孔中，螺杆4在螺孔8内的位置通过螺纹进行调节。
需要说明的是，螺杆4和磁化器基座3的材质必须使用不会感磁的金属，如铝合金；强磁体5采用的是磁铁。
本发明的实质是采用装有强磁铁5的螺杆4替代传统的强磁铁5，由于螺杆4在磁化器基座3中的位置可通过螺纹上下调节，因此对不同尺寸针尖进行磁化时能得到最佳的磁化效果。
本发明与传统的磁性探针磁化器相比，具有如下优点：
螺杆4的使用改变了传统磁化器的固定结构，使强磁体与磁性探针的位置可以进行调节，消除了探针外形尺寸的影响，并且可对各种磁性针尖均提供最佳的磁化效果。
磁化器基座3上的观察槽7的引入使在调节螺杆4位置时，能观察螺杆4和磁性探针的距离，在获得较好磁性探针磁化效果的同时，也避免了螺杆4撞坏磁性探针的可能性。
附图说明
图1是现有磁化器的结构示意图
其中1是针架，2是磁性探针，3是磁化器基座，5是强磁体。
图2是本发明实施例的纵剖面构造图
其中1是磁力显微镜针架，2是磁性探针，3是磁化器基座，4是磁性螺杆，5是强磁体，7是观察槽。
图3是本发明基座的俯视构造图
其中6是磁化器基座上的凹槽，7是观察槽，8是磁化器基座轴心处的螺孔。
图4是本发明中螺杆的纵剖面构造图
其中9是螺杆中心一端贯通，另一端闭合的凹槽。
图5是本发明基座的纵剖面构造图
其中3是磁化器基座，6是磁化器基座上的凹槽，7是观察槽，8是基座轴心处的螺孔，M16表示螺孔直径为16mm。
具体实施方式
目前日本精工公司生产的磁力显微镜尚未有配套的磁化器出现。为了满足精工公司生产的磁力显微镜所用磁性探针的磁化需求，本发明提供一种磁化器，该磁化器不仅能很好的与精工公司生产的磁力显微镜相关部件所匹配，而且无需更换部件即可对不同尺寸的磁性探针进行磁化。
精工公司磁力显微镜所用针架(图2中1所示部件)为圆台形结构，中间有一圆台型凹槽，磁性探针(图2中2所示部件)用弹簧片固定于凹槽中心。
本发明所设计的磁化器采用铝合金材质，由磁化器基座3、中心有一凹槽的螺杆4以及圆柱形强磁体5三部分组成。其相互关系为：强磁体5置于螺杆4的凹槽9中；螺杆未贯通部分向上旋入基座5中心的螺孔8内。
如图3所示，磁化器基座3的外径R1＝55mm；圆台型凹槽6的直径R2＝39mm；观察槽7的宽度为10mm，长度为44mm。凹槽6的作用是放置并固定针架1；观察槽7的作用是在调节磁性探针2与螺杆4相对位置时，观察其相互距离。
如图5所示，磁化器基座3的高度为20mm；圆台型凹槽6的深度为4mm；磁化器基座轴心处的螺孔直径为16mm，高度为16mm。
圆柱型磁体5的表面磁场强度≥2000Oe，将其放入凹槽9内。如图4所示，螺杆4的直径为16mm，高16mm；凹槽9的直径为8mm，深度为15mm；螺杆未贯通部分厚度为1mm，其作用是使强磁体5产生的磁场均匀化，从而获得一个较为均匀的空间磁场来对磁性探针2进行磁化。磁力显微镜所用磁性探针2的矫顽力≤400Oe，而距圆柱形磁体5表面2mm处的磁场强度约为400Oe。因此磁化探针2时，使探针2与螺杆4表面的距离小于0.5mm就可将磁性探针2的磁化方向改变成垂直方向。磁性探针2的长度有225um和450um两种尺寸，如果采用固定式结构(如图1所示)，则需要对两种尺寸的探针分别设计磁化器增加使用成本，而且如果装针位置不当很容易将探针撞断。而采用螺纹连接方法(如图2所示)则不受探针的尺寸限制，可以根据磁性探针2的位置进行调节，能保证对所有尺寸的探针进行有效的磁化。

Claims (3)

1.一种磁力显微镜磁性探针磁化器，它包括：磁化器基座(3)和强磁体(5)，磁化器基座(3)的轴心处有一螺孔(8)；其特征是它还包括螺杆(4)，所述螺杆(4)的中心是一个一端开口、另一端封闭的凹槽(9)；所述磁化器基座(3)上有一观察槽(7)；强磁体(5)放置于螺杆(4)中的凹槽(9)中，螺杆(4)放置于磁化器基座(3)轴心处的螺孔中，螺杆(4)在螺孔(8)内的位置通过螺纹进行调节。
2.如权利要求1所述的一种磁力显微镜磁性探针磁化器，其特征是所述的螺杆(4)和磁化器基座(3)的材质是铝合金。
3.如权利要求1所述的一种磁力显微镜磁性探针磁化器，其特征是所述的强磁体(5)是磁铁。
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