Magnetización de Visualización y de Manipulación en el Nanoscale Usando los Instrumentos de NTEGRA de NT-MDT

Temas Revestidos

Antecedentes
Introducción
Aumento de la Sensibilidad y de la Resolución de la Microscopia de la Magnético-Fuerza
Elegir la Antena Correcta
Analizador sin Piezas Magnéticas
Aplicación del Campo Externo
Técnicas del Mucho-Paso
MFM de Muestras Das Alta Temperatura

Antecedentes

NT-MDT Co. fue establecido en 1991 con el propósito de aplicar toda la experiencia y conocimiento acumulados en el campo de la nanotecnología a los investigadores de la fuente con los instrumentos convenientes resolver cualquier tarea posible que descansaba en dimensiones de la escala del nanómetro. La compañía NT-MDT fue fundada en Zelenograd - el centro de la Microelectrónica Rusa. El revelado de productos se basa en la combinación de la tecnología de MEMS, la potencia del software moderno, el uso de componentes microelectrónicos de gama alta y piezas mecánicas de la precisión. Como existe una empresa comercial NT-MDT Co. a partir de 1993.

Introducción

Los campos más prometedores de las investigaciones de la nanotecnología son Hoy En Día medición local nano-escalada de la magnetización de los objetos. La Investigación de películas magnéticas ultra finas permitirá aumentar la capacidad de los dispositivos de almacenamiento décupla; los elementos del spintronics que la creación llevará al revelado fundamental de nuevos cálculos con los procesos realizados en una única viruta, magnetoestricción del “read/write/de la salvaguardia” podrían ser útiles para la construcción nanoelectronic de los dispositivos.

la microscopia de la Magnético-Fuerza permite el visualizar y el manipular de la magnetización de la resolución de los nanómetros de los diez.

Hay seis esencial de MFM de alta calidad:

1. sensibilidad creciente debido al ambiente del vacío
2. opción apropiada de la antena
3. analizador sin piezas magnéticas (el campo externo no obstruye la proyección de imagen)
4. aplicación exacta del campo externo
5. remuneración del mucho-paso de electroestático y de otro influencias
6. temperatura exacta que cambia durante mediciones de MFM

Aumento de la Sensibilidad y de la Resolución de la Microscopia de la Magnético-Fuerza

Hay varias maneras de aumentar sensibilidad y la resolución de la microscopia de la magnético-fuerza. El más fácil está poniendo el sistema de medición (muestra, analizador y sistema de inscripción) en el ambiente inferior del vacío. Por ejemplo, la Aureola de NTEGRA® produce el vacío-2 de 10 torres que es suficiente para el incremento décuplo del contraste de la fase en el dos-paso MFM dinámico. Pero en este caso, la relación de transformación de la “señal/del ruido” gana cinco veces. El alto vacío (hasta 10-6 torres) permite aumentar la sensibilidad mayor, pero comparando al vacío inferior que la diferencia es insignificante.

Aire

Vacío

Cuadro 1. imágenes de MFM de la superficie del disco duro obtenida en aire ambiente y en vacío. Ambas imágenes están del µm 1x1

Cuadro 2. estructura de dominio Magnético de la película ultra fina del cobalto (1,6 µm) 4,5 x µm 4,5. Las muestras proporcionaron por el Dr. A. Maziewski, Uniwersytet w Bialymstoku, Polonia

Elegir la Antena Correcta

La calidad de la Antena es otro factor importante que afecta a la resolución y a la sensibilidad de MFM. La punta que la capa magnética debe estar de espesor conveniente para la punta podría “aserrar al hilo” la atracción magnética de la muestra. Pero al mismo tiempo la punta debe ser bastante sostenida proporcionar a la alta resolución espacial. NT-MDT ofrece antenas del silicio del AFM con la capa magnética de CoCr de la punta para la medición magnética. El Cr protege la capa magnética contra la oxidación. El espesor de la capa es 30-40 nanómetro.

Analizador sin Piezas Magnéticas

Para la investigación de algunos efectos magnéticos es necesario aplicar el campo magnético externo a la muestra. Generalmente, causa ciertas dificultades mientras que el SPM regular integra a algunos detalles que podrían ser imanados. Como el resultado, cualquier medida en el terreno externo lleva a la distorsión de la imagen del AFM. Este problema fue resuelto por NT-MDT Co. que Su primer dispositivo para las mediciones magnéticas (1998) tenía analizador del diseño especial sin piezas magnéticas.

Pero la Compañía ofrece hoy el equipo a estrenar - NTEGRA plataforma nanolaboratory - con la carga y la unidad básica de medición hechas de materiales diamagnéticos. Eso permite evitar la rotación de la antena mientras que cambia con./desc. el campo magnético. El analizador se equipa de los sensores cercanos del mando de bucle que realizan la corrección de la rotación del piezoceramics y proporcionan exclusivamente a colocación exacta de la antena.

Aplicación del Campo Externo

El campo magnético externo podría por aplicado paralelamente y manera perpendicular de explorar la superficie. Las funciones de los nanolaboratory de NTEGRA permiten aplicar el campo magnético externo hasta +/--0,2 T en-llano la superficie y +/--0,02 T de la manera perpendicular (campo vertical).

con el generador longitudinal del campo magnético

con el generador transversal del campo magnético

Cuadro 3. sistema de SPM para las mediciones en el campo magnético externo en la base de la plataforma de NTEGRA

El generador longitudinal del campo magnético se piensa para la creación de en-llano orientada del campo magnético de la muestra. El generador consiste en la bobina emocionante con los cables magnéticos. El detector de Pasillo con el rango de la escala hasta 2 kgauss se instala a la una de los polos de los cables para que la medición del valor del campo magnético.

El generador vertical del campo magnético se piensa para la creación del campo magnético normal a la parte plana de la muestra. Consiste en la bobina emocionante con el detector incorporado de Pasillo con el radio de acción de la escala de 500 gausios, y un casquillo de la muestra.

Cuadro 4. Película del zafiro industrial itrio-ferroso en presencia del campo magnético vertical. ¿Las imágenes de la misma parte de la superficie 90? µm 90. Las muestras son proporcionadas por el Profesor F.V.Lisovskiy, Instituto Radioelectrónico, Rusia.

Técnicas del Mucho-Paso

Hay varias maneras de realizar la remuneración de la influencia electroestática y de la topografía, que se presentan en Figue 5.

Cuadro 5. El esquema de la medición magnética del tres-paso del elemento nanoelectronic

Para las muestras que poseen cualquier potencial electroestático varios pasos se deben realizar en una sesión. En el esquema es un experimento con la magnetización del elemento nanoelectronic:

  • el 1r paso muestra la topografía;
  • potencial superficial de las 2das demostraciones del paso con la influencia de la topografía compensada;
  • 3ro magnetización de las demostraciones del paso con potencial electroestático y la topografía compensados.

MFM de Muestras Das Alta Temperatura

La temperatura de la Muestra se puede cambiar durante el MFM.

Cuadro 6. imágenes de MFM del monocristal del cobalto con anisotropía uniaxial. La transición de Fase ocurre cuando la temperatura aumenta. Imágenes obtenidas de la misma área, µm 14 x 40. Muestree la cortesía de Profesor A.G. Pastushenkov, Universidad de Tver, Rusia.

Fuente: NT-MDT Co.

Para más información sobre esta fuente visite por favor NT-MDT Co.

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

Last Update: 13. June 2013 21:26

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