[发明专利]一种气液通用的磁力显微操纵系统及方法

权利要求书

1.一种气液通用的磁力显微操纵系统，其特征在于包括：磁性探针、气液隔离探针架、探针架夹持及水平调节架、激光器、反射镜、光敏位置传感器、XYZ纳米、微米电控位移台及反馈控制器；磁性探针安装在气液隔离探针架上，并被夹持在探针夹片与振动传导基片中间，振动传导基片用于传导压电片产生的振动信号，并隔绝液体对压电片的影响，压电片接受信号发生器产生的振荡信号，驱动磁性探针在共振频率附近工作；气液隔离探针架安装在探针架夹持及水平调节架上；激光器通过气液隔离探针架上的气液隔离片照射在磁性探针的背光基片表面，反射激光再通过气液隔离片反射到反射镜，最后到达光敏位置传感器，XYZ纳米及微米电控位移台根据激光的位置反馈调节运动，通过反馈控制器实现XYZ三个方向纳米及微米级的扫描，获得样品的形貌及磁畴结构分布。

2.根据权利要求1所述的一种气液通用的磁力显微操纵系统，其特征在于：所述气液隔离探针架的气液隔离片边缘设计有光路凹槽，增大了激光入射和反射角度的可调范围，保证激光光路在不同液体环境中实现正常的探测光传输。

3.根据权利要求1所述的一种气液通用的磁力显微操纵系统，其特征在于：所述激光器通过探针架上的气液隔离片以30°-50°可调角度照射在磁性探针的背光基片表面。

4.根据权利要求1所述的一种气液通用的磁力显微操纵系统，其特征于：所述XYZ纳米及微米电控位移台由XYZ纳米电控位移台和XYZ微米电控位移台分别组成，精细调整和粗略调整可分别进行互不干扰。

5.一种气液通用的磁力显微操纵系统的操纵方法，其特征在于所述方法通过以下步骤实现：

步骤一、将磁性样品放置在液体池中，加入一定量液体，将液体池放置在XYZ纳米电控位移台上方；

步骤二、将磁性探针安装在气液隔离探针架的夹片和振动传导基片之间；

步骤三、在气液隔离片上滴一滴液体，保证探针完全浸泡在液体中；

步骤四、将气液隔离探针架安装在探针架夹持及水平调节架上，通过卡槽并卡紧；

步骤五、调整旋钮实现气液隔离探针架的水平度调整；

步骤六、调整Z方向微米电控位移台使之升高，当气液隔离片上的液体与液体池中的液体粘合之后停止动作；

步骤七、通过光学显微镜观察样品，调整磁性探针到达相应位置；

步骤八、通过调整位移台和旋转台，调整激光器的入射位置和入射角度，使激光通过空气，再穿过探针架的气液隔离片到达液体中，照射在磁性探针的接近针尖位置的背光基片上；

步骤九、调整反射镜支架的位置，使激光反射到反射镜准确反射透过液体、穿过气液隔离片的激光；

步骤十、调整安装有光敏位置传感器的位移台，使光敏位置传感器准确接收反射的探测激光；

步骤十一、通过上位机设置信号发生器，使探针工作在共振频率附近；

步骤十二、设置扫描范围、扫描分辨率、扫描速度、参考点、积分增益、比例增益等扫描参数；

步骤十三、进针，开始扫描。