Sichtbarmachungsund ManipulierungsMagnetisierung auf dem Nanoscale Unter Verwendung NTEGRA-Instrumente von NT-MDT

Themen Umfaßt

Hintergrund
Einleitung
Erhöhen der Empfindlichkeit und der Auflösung von Magnetisch-Kraft Mikroskopie
Wählen des Rechten Fühlers
Scanner ohne Magnetische Teile
Externer Bereich-Anwendung
Viel-Durchlauf Techniken
MFM von Proben der Hohen Temperatur

Hintergrund

NT-MDT Co. wurde im Jahre 1991 mit dem Zweck, alle akkumulierte Erfahrung und Kenntnisse auf dem Gebiet der Nanotechnologie an den Zubehörforschern mit den Instrumenten anzuwenden festgelegt, die geeignet sind, jede mögliche Aufgabe zu lösen, die in nmschuppenabmessungen legt. Die Firma NT-MDT wurde in Zelenograd - die Mitte der Russischen Mikroelektronik gegründet. Die Produktentwicklung basieren auf der Kombination der MEMS-Technologie, Leistung der modernen Software, Gebrauch von leistungsfähigen Mikroelektronischen Bauteilen und mechanischen Teilen der Präzision. Wie eine Handelsgesellschaft NT-MDT Co. ab 1993 existiert.

Einleitung

Heutzutage ist die viel versprechendsten Bereiche von Nanotechnologieuntersuchungen Nano--eingestuftes lokales Magnetisierungsmessen der Nachrichten. Untersuchung von ultra dünnen magnetischen Filmen macht es möglich, die zehnfache Speichergerätkapazität zu erhöhen; spintronics Elemente, die Schaffung zu die Entwicklung von grundlegend neuen Berechnungen mit „den Lesen-/Schreiben/Abwehr“ Prozessen führt, die auf einem einzelnen Chip, Magnetostriktion durchgeführt werden, konnten für nanoelectronic Einheitsbau nützlich sein.

Magnetisch-Kraft Mikroskopie darf die Magnetisierung der zehnnmauflösung sichtbar machen und manipulieren.

Es gibt sechs Wesensmerkmale hochwertiges MFM:

1. erhöhte Empfindlichkeit wegen der Vakuumumgebung
2. richtige Wahl des Fühlers
3. Scanner ohne magnetische Teile (externer Bereich versperrt nicht die Darstellung)
4. genaue Anwendung des externen Bereichs
5. Vieldurchlauf Ausgleich von elektrostatischem und von anderem Einflüsse
6. genaue Temperatur, die während MFM-Maße ändert

Erhöhen der Empfindlichkeit und der Auflösung von Magnetisch-Kraft Mikroskopie

Es gibt einige Methoden, Empfindlichkeit und Auflösung von Magnetischkraft Mikroskopie zu erhöhen. Das einfachste man legt das Messverfahren (Probe, Scanner und Registriersystem) in die Grobvakuumumgebung. Zum Beispiel produziert NTEGRA®-Aura ein 10--2 Torr-Vakuum, das genug für zehnfaches Wachstum des Phasenkontrastes im in zwei Durchläufen dynamischen MFM ist. Aber in diesem Fall, gewinnt das „Signal-/Geräusch“ Verhältnis fünffach. Das Hochvakuum (bis 10-6 Torr) darf die Empfindlichkeit erhöhen, die größer, aber mit dem Grobvakuum verglichen worden sein würde, das der Unterschied unbedeutend ist.

Luft

Vakuum

Abbildung 1. MFM-Bilder der Festplattenoberfläche erhalten in der Luft und im Vakuum. Beide Bilder sind vom µm 1x1

Abbildung 2. Zelle des Magnetischen Gebietes des ultra dünnen Kobaltfilmes (1,6 µm) 4,5 x µm 4,5. Die Proben stellten von Dr. A. Maziewski, Uniwersytet w Bialymstoku, Polen zur Verfügung

Wählen des Rechten Fühlers

Fühlerqualität ist ein anderer wichtiger Faktor, der die Auflösung und die Empfindlichkeit von MFM beeinflußt. Die Spitzenmagnetschicht sollte von der geeigneten Stärke für Spitze sein könnte der magnetischen Anziehungskraft des Beispiel „glauben“. Aber gleichzeitig sollte die Spitze genug scharf sein, hohe Ortsauflösung zur Verfügung zu stellen. NT-MDT bietet FLUGHANDBUCH-Silikonfühler mit CoCr-Magnetschicht der Spitze für das magnetische Messen an. Cr schützt die Magnetschicht vor der Oxidation. Die Stärke der Beschichtung ist 30-40 nm.

Scanner ohne Magnetische Teile

Für die Untersuchung etwas magnetischer Effekte ist es notwendig, externes Magnetfeld an der Probe anzuwenden. Normalerweise verursacht es bestimmte Schwierigkeiten, während das regelmäßige SPM einige Sonderkommandos integriert, die magnetisiert werden konnten. Als das Ergebnis führen alle externen Feldmessungen zu die Verzerrung von FLUGHANDBUCH-Bild. Dieses Problem wurde durch NT-MDT Co. gelöst Seiner ersten Einheit für die magnetischen Maße (1998) Scanner der speziellen Auslegung ohne magnetische Teile hatte.

Aber heute bietet die Firma nagelneues Gerät - NTEGRA nanolaboratory Plattform - wenn dem Messkopf und Basiseinheit von den antimagnetischen Materialien hergestellt sind an. Das darf die Fühlerschicht beim Schalten vermeiden AN/AUS das Magnetfeld. Der Scanner wird mit nahen Regelkreissteuerfühlern ausgerüstet, die piezoceramics Schichtkorrektur durchführen und ausschließlich die genaue Fühlerpositionierung liefern.

Externer Bereich-Anwendung

Das externe Magnetfeld könnte, durch parallel zugetroffen und Senkrechtmethode, Oberfläche zu scannen. Die Funktionalität der NTEGRA-nanolaboratorys darf das externe Magnetfeld bis zu anwenden +/--0,2 in-einfache T die Oberfläche und +/--0,02 T auf Senkrechtart (vertikaler Bereich).

mit dem Längsmagnetfeldgenerator

mit Quermagnetfeldgenerator

Abbildung 3. SPM-Anlage für Maße im externen Magnetfeld auf der NTEGRA-Plattformbasis

Der Längsmagnetfeldgenerator ist für die Schaffung von Magnetfeld orientiertem in-einfachem der Probe bestimmt. Der Generator besteht aus aufregendem Ring mit magnetischen Kabeln. Der Hall-Detektor mit Skalenbereich bis zu 2 kgauss ist bei einem der Kabelpole damit das Messen des Magnetfeldwertes eingebaut.

Der vertikale Magnetfeldgenerator ist für die Schaffung von Magnetfeld Normal zur Ebene der Probe bestimmt. Er besteht aufregendem Ring mit eingebautem Hall-Detektor mit Skalenbereich von 500 Gauß und aus einer Beispielhalterung.

Abbildung 4. Film des Yttrium-Eisengranats in Anwesenheit des vertikalen Magnetfelds. Die Bilder des gleichen Teils der Oberfläche 90? µm 90. Die Proben werden von Prof F.V.Lisovskiy, Radioelektronisches Institut, Russland zur Verfügung gestellt.

Viel-Durchlauf Techniken

Es gibt einige Methoden, den Ausgleich des elektrostatischem und Topographieeinflusses durchzuführen, die in Figue 5. dargestellt werden.

Abbildung 5. Der Entwurf Dreidurchlauf magnetischen Maßes des nanoelectronic Elements

Für die Proben, die jedes elektrostatische Potenzial sollten einige besitzen, Durchläufe in einer Sitzung durchgeführt werden. Auf dem Entwurf ist ein Experiment mit Magnetisierung des nanoelectronic Elements:

  • 1. Durchlauf zeigt Topographie;
  • Oberflächenpotential der 2. Durchlaufshows mit dem Topographieeinfluß kompensiert;
  • 3. Durchlaufshowmagnetisierung mit elektrostatischem Potenzial und der Topographie kompensiert.

MFM von Proben der Hohen Temperatur

Beispieltemperatur kann während des MFM geändert werden.

Abbildung 6. MFM-Bilder des Kobaltmonokristalls mit einachsiger Anisotrophie. Phasenübergang tritt wenn Temperaturanstiege auf. Bilder erhalten vom gleichen Bereich, µm 14 x 40. Prüfen Sie Höflichkeit von Prof A.G. Pastushenkov, Tver-Universität, Russland.

Quelle: NT-MDT Co.

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte NT-MDT Co.

Date Added: Oct 27, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 20:59

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