Studium magnetických struktur pomocí Kerrovy mikroskopie v různých konfiguracích

Abstract

Magnetooptický Kerrův efekt (MOKE) je optická nedestruktivní a neinvazivní me- toda, využívaná pro zkoumání fyzikálních vlastností magnetických materiálů, které mo- hou být dále použity v magnetooptických technologiích. Tato práce se zabývá principy Kerrovské mikroskopie a následně popisuje konstrukci a testování MOKE mikroskopu fungujícího na principu celoplošného zobrazování. Mikroskop implementuje metodu rotač- ního analyzátoru umožňující získání hodnoty Kerrovy rotace studovaného systému přímo ze zachycených snímků s přesností na několik tisícin stupně. Vysokorychlostní CMOS ka- mera spolu s technikami zpracování obrazu slouží k získání snímků s vysokým rozlišením. Konfigurace a přesnost mikroskopu je otestována pomocí měření s různým nastavením úhlů rozkřížení a počtu akumulací snímků. Schopnost zobrazování mikroskopu v různých konfiguracích je demonstrováno na dvou vybraných typech vzorků. Out-of-plane domény jsou pozorovány na Pr:YIG, in-plane domény na Co:NiMnGa. 1

The magneto-optical Kerr effect (MOKE) is an optical non-destructive and non- invasive method used to investigate the physical properties of magnetic materials that can be further used in magneto-optical technologies. This thesis aims to describe the prin- ciples of Kerr microscopy and afterwards to describe the design and testing of a MOKE based wide-field microscope. The new feature of this microscope prototype consists of the implementation of the rotating analyser, which allows for obtaining the Kerr rotation of the studied system directly from the captured pictures with the accuracy of several milli- degrees. A high-speed CMOS camera combined with image post-processing techniques, is used to obtain high-resolution images. The configuration and accuracy of the microscope is tested by measuring with different sets of angles of crossing and the number of image accumulations. To demonstrate the setup capabilities in different configurations, we pre- sent exemplary measurements on two selected types of samples. Out-of-plane domains are observed on Pr:YIG, in-plane domains on Co:NiMnGa. 1