Processing and analysis of lift height-dependent magnetic force microscopy images of bulk uniaxial crystals

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The images of the magnetic domain structure stray fields were obtained on the basal plane of Nd2Fe14B and Y2(FexCo1–x)17 (x = 0.18, 0.41) bulk uniaxial crystal samples at different tip-sample lift heights (z) using the magnetic force microscope. The automated magnetic force microscopy images evaluation method was proposed. The average extremes number per unit length n values were calculated, n(z) dependences were plotted, the analytical expression for the approximation were derived. The n0 values, related to z = 0 point were obtained by experimental data approximation with the analytical expression. The values of average domain width D and domain wall energy surface density γ were calculated using the obtained n0 values.

全文:

受限制的访问

作者简介

A. Sinkevich

Tver State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

E. Semenova

Tver State University

Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

G. Dunaeva

Tver State University

Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

A. Karpenkov

Tver State University

Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

M. Lyakhova

Tver State University

Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

S. Smetannikova

Tver State University

Email: artem.sinkevich2602@gmail.com
俄罗斯联邦, 170100 Tver

参考

  1. Kittel C. // Phys. Rev. 1946. V. 70. P. 965. https://doi.org/10.1103/PhysRev.70.965
  2. Bodenberger R., Hubert A. // Phys. Status Solidi. A. 1977. V. 44. P. 7. https://doi.org/10.1002/pssa.2210440146
  3. Szmaja W., Grobelny J., Cichomski M. // Acta Mater. 2011. V. 59. P. 531. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2010.09.056
  4. Corner W.D., Hawton M.J. // J. Magn. Magn. Mater. 1988. V. 72. P. 59. https://doi.org/10.1016/0304-8853(88)90270-3
  5. Pastushenkov J., Forkl A., Kronmüller H. // J. Magn. Magn. Mater. 1991. V. 101. P. 363. https://doi.org/10.1016/0304-8853(91)90780-E
  6. Kazakova O., Puttock R., Barton C. // J. Appl. Phys. 2019. V. 125. 060901. https://doi.org/10.1063/1.5050712
  7. Schulz T., Burch G., Kunz A., Dahlberg E.D. // IEEE Trans. Magn. 2010. V. 46. P. 1752. https://doi.org/10.1109/TMAG.2009.2039701
  8. Baumeister W., Grütter P., Guckenberger R. Scanning Tunneling Microscopy II: Further Applications and Related Scanning Techniques. Springer Science and Business Media, 2013. V. 28.
  9. Bramowicz M., Kulesza S., Czaja P., Maziarz W. // Arch. Metall. Mater. 2014. V. 59. P. 451. https://doi.org/10.2478/amm-2014-0075
  10. Obara G., Sakurai T., Ono O. // IEEE Trans. Magn. 2019. V. 55. P. 1. https://doi.org/10.1109/TMAG.2019.2895671
  11. Al-Khafaji M.A., Marashi S.P.H., Rainforth W.M. // J. Magn. Magn. Mater. 1998. V. 190. P. 48. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(98)00278-9
  12. Al-Khafaji M.A., Rainforth W.M., Gibbs M.R.J. // IEEE Trans. Magn. 1996. V. 32. P. 4138. https://doi.org/10.1109/20.539319
  13. Al-Khafaji M.A., Rainforth W.M., Gibbs M.R.J. // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. P. 6411. https://doi.org/10.1063/1.367536
  14. Angeloni L., Passeri D., Corsetti S. // Nanoscale. 2017. V. 9. P. 18000. https://doi.org/10.1039/C7NR05742C
  15. Zueco E., Rave W., Schäfer R. // J. Magn. Magn. Mater. 1998. V. 190. P. 42. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(98)00268-6
  16. Sagawa M., Fujimura S., Yamamoto H. // IEEE Trans. Magn. 1984. V. 20. P. 1584. https://doi.org/10.1109/tmag.1984.1063214
  17. Sinkevich A.I., Karpenkov A.Y., Lyakhova M.B. // Phys. B: Condens. Matter. 2025. V. 696. P. 416637. https://doi.org/10.1016/j.physb.2024.416637
  18. Alekseev A., Popkov A., Shubin A. // Ultramicroscopy. 2014. V. 136. P. 91. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2013.08.007
  19. Vaka M., Ray J., Campos M., Chesnel K. // AIP Adv. 2023. V. 13. 025109. https://doi.org/10.1063/9.0000610
  20. Mainsah E., Greenwood J.A., Chetwynd D.G. Metrology and properties of engineering surfaces. Springer Science and Business Media, 2001.
  21. Sagawa M., Fujimura S., Yamamoto H. // J. Appl. Phys. 1985. V. 57. P. 4094. https://doi.org/10.1063/1.334629

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Images of the scattering fields of the DS with increasing elevation height z for samples of bulk uniaxial crystals of Nd2Fe14B (a), Y2(Fe0.18Co0.82)17 (b) and Y2(Fe0.41Co0.59)17 (c). The images were obtained on a magnetic force microscope using a two-pass technique in the phase mode.

下载 (385KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Average number of extrema per unit length from the scanning height for samples Y2(Fe0.41Co0.59)17 (1), Y2(Fe0.18Co0.82)17 (2) and Nd2Fe14B (3).

下载 (106KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Effect of noise on the MFM image of the Y2(Fe0.41Co0.59)17 sample and an example of the profile of the tenth scanning line smoothed using expression (6). Scan height z = 5 µm.

下载 (267KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Example of the procedure for determining the noise coefficient for a Nd2Fe14B sample. Examples of MFM images with different lift heights z = 0.1, 0.9, 9.0 μm are considered. The initial dependence n(knoise), its first and second derivatives are presented.

下载 (403KB)
索引源数据
6. Fig. 5. The obtained n(z) dependencies approximated by expression (7) for the samples Nd2Fe14B (a), Y2(Fe0.18Co0.82)17 (b) and Y2(Fe0.41Co0.59)17 (c). The n(z) dependencies before noise processing are shown as black lines.

下载 (202KB)
索引源数据
7. Fig. 6. DS images of the compounds Nd2Fe14B (a), Y2(Fe0.41Co0.59)17 (b) and Y2(Fe0.18Co0.82)17 (c), obtained using the MOKE method.

下载 (651KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».