簡介
在磁力顯微鏡的測量中，樣品和探針之間的磁力可表述為
磁力顯微鏡
磁力顯微鏡
磁力顯微鏡其中是探針的磁矩，是樣品表面雜散磁場的磁， µ是自由空間的磁導率。
由於樣本的雜散磁場可以影響探針的磁性狀態，而探針的磁場也影響樣本，磁力顯微鏡測量的解釋並不是簡單。例如，磁化探針的幾何形狀必須確定以便做定量分析。
典型的解析度可以達到30nm ,儘管10到20nm 也可以實現。
重要日期
磁力顯微鏡的發展基於以下發明的推動:
1982 -掃描隧道顯微鏡(STM)
探針和樣品之間的隧道電流被用作信號。
探針和樣品必須都是導體。
1986 -原子力顯微鏡(AFM)
探針和樣品之間的力 (原子/靜電) 可以通過一個靈敏的槓桿（懸臂）的偏轉檢測。
懸臂探針通常懸掛在樣品相距幾十納米的上方。
1987 - 磁力顯微鏡 (MFM)
源於原子力顯微鏡。探針和樣品之間的磁力可以測量。
雜散磁場的圖像可以通過磁化探針在樣品表面進行的光柵掃描獲得。
磁力顯微鏡結構
磁力顯微鏡的主要結構:壓電掃瞄器
•在x,y和z方向上移動樣品。
•通過不同方向上的電極施加電壓。通常，每1到10nm1伏特。
•圖像通過在樣品表面進行緩慢的光柵掃描得以形成。
•掃描區域從幾個到200微米。
•成像時間從幾分鐘到30分鐘。
•根據懸臂材料的不同，懸臂恢復力常數從0.01到100N/m。
磁性探針在靈敏的槓桿（懸臂）的一端，通常是塗油磁性材料的AFM探針。
•在過去，探針通過蝕刻鎳之類的磁性材料獲得。
•現在, 探針（探針懸臂）通過結合微加工和光刻技術來製造。因此，更小的探針得以製造，並且具有更好的操控性。
•懸臂可以由單晶矽，二氧化矽(SiO), 或氮化矽(SiN)製造。 氮化矽懸臂探針模組通常更耐用，並且有更小的恢復力常數 (k)。
•探針被一層很薄（< 50nm） 的磁性薄膜（比如鎳或鈷），通常具有高抗磁性,因此探針的磁性狀態（磁化強度M）不會在成像過程中改變。
•探針懸臂模組由共振頻率相近的壓電晶體以通常10K赫茲到1M赫茲的頻率驅動。
掃描過程
磁力顯微鏡的掃描方法被稱為“提升高度”法。當探針以小距離（< 10nm）掃描樣品表面時, 檢查到的不僅有磁力，還有原子力和靜電力。 提升高度法通過如下手段提高磁力的精確度:
•首先，各條掃描線測量生成剖面。探針的測的的是樣品接近於AFM測量的結果。
•提升磁性探針高度，離樣品更遠一些。
•重複測量, 從中提取出磁性信號。
掃描探針產品
掃描探針顯微鏡(SPM)不僅可以獲得樣品的表面形貌，藉助特殊的探針和檢測技術，還可用以分析與作用力相關的樣品表面性質。CSPM5500磁力顯微鏡(MFM)可以檢測樣品表面的磁疇分布，用於各種磁性材料的分析和測試；CSPM5500靜電力顯微鏡(EFM)可以檢測樣品的表面電勢、電場分布、薄膜的介電常數和沉積電荷等信息。
