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近年来强磁场测量技术和其环境下的测量手段有了突飞猛进的发展,在强磁场下材料的电子能态、磁矩、微观结构等会发生一系列改变,产生形形色色的物理效应,从而能够对材料的不同物理机制进行研究。目前脉冲强磁场和稳态强磁场环境下的实验测量手段多种多样,主要有磁化测量、电输运测量、电极化测量、比热测量等等。其中稳态强磁场下的磁光显微成像通过利用光学显微镜成像的方法对样品表面的微观结构进行原位观察取得了许多突破性的进展,然而由于脉冲强磁场下的测量环境较为极端该显微成像的方法并未普及。近十年来随着高速成像技术、极低温技术以及脉冲磁体技术的成熟,使得脉冲强磁场下显微成像成为了可能,本文主要介绍了继日本脉冲强磁场磁光显微成像系统之后国内首个脉冲强磁场下的瞬态光学显微装置的研制过程,并利用该装置开展了一系列科学实验。论文主要内容如下:一、简要介绍了强磁场实验技术的发展现状以及目前强磁场环境下的主要测量手段,其中强磁场下利用磁光显微成像的方法较常规方法能够直接观察到更多微观细节。然而由于脉冲场下的诸多极端环境该手段仍主要局限于稳态场,开发脉冲场下的磁光显微成像将能在提高最大磁场的同时大大减小相对稳态强磁场下磁光显微成像装置的成本以及对液氦的依赖性。二、介绍了华中科技大学脉冲强磁场磁光克尔显微成像装置的研制过程,主要从脉冲电源、脉冲磁体、低温真空系统、成像采集以及信号测量这几个方面对系统结构以及原理进行了阐述。其中分别对磁场、低温进行了软件仿真和实验测试,并对磁光克尔成像原理和信号采集处理方法进行了介绍。三、利用该装置对铁电材料CuFeO2进行了磁光克尔显微成像实验,观察了在极低温环境下CuFeO2样品表面磁畴的形貌以及磁场作用下克尔光强的变化。通过分析磁光克尔显微成像照片的光强得到了样品表面的磁化强度随磁场的变化,证实了在该磁光成像显微系统下利用克尔成像手段观察样品表面磁畴以及磁化趋势的可能性。四、利用磁光显微成像系统对NiMn磁记忆合金温度驱动马氏体相变以及磁场驱动逆马氏体相变进行了细致的研究,首次通过显微镜原位观察的手段给出了Ni-Mn-Sn合金相变的不可逆过程的直接证据。并对NiMnInAl合金的马氏体磁驱动相变进行了对比,同样观察到了NiMnInAl合金在磁场驱动下马氏体相变的可逆过程。