磁力显微镜对纳米尺度磁畴结构的定量研究

磁力显微镜（Magnetic Force Microscope, MFM）因测量不破坏样品、样品无需特别制备、以及纳米尺度的分辨率（10-50nm）等优势，而广泛应用于各种磁性材料中的磁畴及微磁结构的研究，尤其成为磁记录工业中研究磁介质和磁头的磁畴结构或磁场分布的有力工具。但是，标准的MFM测量技术仅仅定性地给出磁性样品表面散磁场的梯度分布，而如何定量地分析MFM图像、得到MFM图像背后的样品磁矩分布信息，是近年来MFM研究领域迫切需要解决的问题，也是当前研究的热点。本项目拟研究的内容主要包括：（1）用微磁学方法研究MFM针尖的几何形状和材料特性对针尖磁畴和磁场的影响；（2）根据针尖的磁畴结构，构筑比较精确的MFM成像理论，其中的核心算法是微磁学方法和格林函数法；（3）对纳米尺度磁畴进行具体的测量和分析，例如研究高密度计算机硬盘写磁头中的磁畴分布，并分析相应的磁头场对写入过程的影响。