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铁磁材料的宏观性能，在很大程度上取决于其微观结构，特别是磁畴结构及其演化过程。因此，磁畴的观测研究是铁磁学中的一个重要领域。利用本实验室自主建立的扫描电声显微镜(Scanning Electron Acoustic Microscope，SEAM)本文开展了几种铁磁体磁畴结构的电声成像研究。
首先，本文概述了铁磁体的基本概念和磁畴的形成，比较了目前常用的磁畴观察方法。简要介绍了扫描电声显微镜的发展历史、应用领域、应用实例、实验仪器、成像物理过程、成像理论和成像特点等。主要结果如下：
开展了铁磁材料Tb0.30y0.7Fe2(Terfenol-D)和Fe81Ga19的磁畴结构的电声成像研究，观测到这类材料的晶粒、晶界和磁畴结构之间的相互关系，揭示了磁畴的电声成像特点和规律；用SEAM的线性成像和非线性成像两种声成像模式均观测到磁畴结构。通过分析入射电子束与样品之间的相互作用，从理论上定性阐述了磁畴在扫描电声显微镜中的成像机理，理论与实验结果吻合。另外还结合磁力显微镜(MFM)，研究了应力和退火对Fe-Ga合金磁畴结构的影响，实验结果表明主畴结构为带状结构，而亚畴除退火样品外均为无规则结构。对于压应力作用过的样品其主畴结构显示了垂直于压应力施加方向的趋势；这些结果对理解应力场作用下Fe-Ga合金的磁机械特性提供了依据。
本文还利用SEAM、Bitter粉纹法和MFM等成像技术表征了新型铁磁形状记忆合金Mn50Ni2sGa22材料的晶粒、晶界和马氏体变体及其相互关系；首次给出微米尺寸范围内马氏体变体与磁畴重合的实验证据。利用SEAM、MFM和光学显微镜观察了Mn50Ni27Ga21马氏体相单晶和母相单晶的马氏体变体与磁畴结构；发现组分相同但相结构不同的材料，其微结构亦截然不同；显示了马氏体相材料中的马氏体变体交叉结构，母相材料中部分区域出现马氏体变体现象，以及母相材料的光学显微镜与磁力显微镜形貌像的差异性等。
利用SEAM成像技术研究了Vickers压痕产生的局部应力对PMN-34PT铁电单晶、BaTiO3铁电单晶、Mn52Ni27Ga21母相铁磁单晶、Fe81Ga19铁磁合金和Ni53Mn24Ga23铁磁形状记忆合金等的电畴结构、磁畴结构及晶型畴结构的影响。观测到微裂纹扩展、90°畴变、残余应力分布区和畴衬度退化等有趣的物理现象。
成功的利用SEAM直接地同时观察到了BaTiO3/Fe81Ga19磁电复合体中的电畴和磁畴结构及PMN-34PT/Mn50Ni28Ga22复合体中的电畴和晶型畴结构；证明了SEAM技术可以作为一个行之有效的成像手段来直接地同时表征多种铁性畴结构。结合SEAM和SPAM两种独特的声成像技术，研究了PMN-34PT单晶中多重尺度的电畴结构；并观测到生物贝壳材料的弯曲层结构和珍珠层结构。这些科研成果不仅拓宽了扫描电声显微镜的应用领域，而且有着重要的物理意义。