Rejestracja struktur domenowych

Rejestracja struktur domenowych przy różnej wartości pola H. Jakościowa analiza zmienności struktur.

W naszym układzie badana próbka domenowa jest umieszczona w środku cewki podłaczonej do zasilacza którego sterowane jest możliwe poprez Internet. Pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego H przez nią wytwarzanym objętość domen, w których orientacja wektora magnetyzacji M jest zgodna z kierunkiem przyłożonego pola, zwiększa się.H. Efekt ten można obserwować z użyciem kamery podłaczonej do układu mikroskopowego z której zdjęcia są przesyłane do internetowego eksperymentatora wprost przez strony WWW.

Histereza probki. Niebieskimi liniami zaznaczono pole nasycenia H_n- i H_n+

Więcej na temat teorii domen magnetycznych

Wykonanie pomiaru
W celu zarejestrowania struktur magnetycznych w danym polu należy uruchomić program sterujący doświadczeniem: Obserwacja struktur domenowych w funkcji pola oraz kata skręcenia polaryzatorów . Umożliwia on nie tylko ustawianie wartości amplitudy pola magnetycznego, ale także zmianę położenia kątowego osi łatwych w układzie polaryzator/analizator (w przypadku pomiarów w funkcji H nie jest konieczna zmiana kąta nie jest konieczna). Jako wynik przesyła on grafikę w postaci wyświetlanego zdjęcia w formacie JPG. Dla osób pragnących poddać analizie obraz domeny jest przygotowana opcja umożliwiająca pobranie pliku graficznego w formacie TGA (TARGA) który przenosi dane bez utraty informacji (bitmapa). Eksperymentator powinien zarejestrować strukturę w kilku, zarówno dodatnich jak i ujemnych polach. Dobrze jest dla określenia „ciekawych pól” posłużyć się wynikiem pomiaru krzywej namagnesowania z którego można odczytać zarówno wartości pól w których próbka jest nasycona jak i posiada jescze strukturę

Wynik rejestracji struktur domenowych w różnych polach H

Pole: -6000 [A/m] – struktura całkowicie nasycona polem Hn-	Pole: -4000 [A/m]	Pole: -3000 [A/m]
Pole: -2000 [A/m] – rozrost domen typu „ciemne „	Pole: 0 [A/m] – obraz struktury w zerowym poiu	Pole: 2000 [A/m] – rozrost domen typu „jasne”
Pole: 3000 [A/m]	Pole: 4000 [A/m]	Pole: 6000 [A/m] – struktura całkowicie nasycona polem Hn+

Analiza
Po wykonaniu serii zdjęć można zauważyć na nich zmianę wyglądu struktury domenowej pod wpływem pola. Widać że wraz ze wzrostem przykładanego w danym kierunku pola następuje coraz większy rozrost jednego z typów domen kosztem drugiego. Zmieniając kierunek pola zauważamy że tendencja jest odwrotna (rozrost domen typu drugiego kosztem pierwszego).

Na podstawie tych obrazów można także odtworzyć krzywą namagnesowania. Wyliczenie i wykreślenie m(H) polega na wyliczeniu liczby piksli l_b białych i l_c czarnych: m(H)=(l(H)_b-l(H)_c)/(l(H)_b+l(H)_c) Aby to zrobić należy poddać odpowiedniej obróbce cyfrowej uzyskane obrazy domen. Po zróżnicowaniu obrazów, poprawieniu kontrastu i zbinaryzowaniu można wyliczyć wyżej przedstwione wartości funkcji m(H) dla odpowiednich obrazów domen.