光電子發射顯微鏡是利用X 射線在樣品上激發出光電子來放大成像的裝置。如要研究磁性材料，則和磁顯微鏡一樣，入射光需偏振X 光。
電子顯微鏡類似，由幾個電磁透鏡起成像放大作用。由四個不同磁矩方向( 用箭頭表示) 的磁疇構成，入射圓偏振X 射線與不同磁疇的作用不同，激發出光電子不同，故所成之像不同，可區別出4個磁疇。
用波長與Co L3 吸收邊的波長相同的X 射線照射，Co 層強烈吸收，Ni 層吸收少， 獲得Co 層的磁疇像。顏色不同的區域表示磁化方向不同， Co 層內的磁化方向，是在平面內的；換用與Ni L3 吸收邊能量相同的X 射線入射，則得到的是Ni 層的磁疇像。
磁疇呈條狀平行排列，但磁化方向不在平面內，而是與平面垂直。Ni、Co 層的磁疇形狀不同，但Co 層的結構似與Ni 層的條狀結構有一些關系。
線偏振光以與樣品表面小于15°角的方向入射，若是s 偏振，則電矢量與樣品表面平行；若是p偏振，則電矢量與樣品表面法線成15°角。利用能量位于Ni L 吸收邊的線偏振光拍攝得到的Ni(100) 表面上的反鐵磁疇的光電子發射像，呈現出Ni 表面條狀的反鐵磁疇結構。