Magnétisation de Visualisation et Manipulante sur le Nanoscale Utilisant des Instruments de NTEGRA de NT-MDT

Sujets Couverts

Mouvement Propre
Introduction
Augmentation de la Sensibilité et de la Définition de la Microscopie de Magnétique-Force
Choix de la Bonne Sonde
Balayeur sans les Pièces Magnétiques
Application de Zone Externe
Techniques de Beaucoup-Passage
MFM des Échantillons de Température Élevée

Mouvement Propre

NT-MDT Cie. a été déterminé en 1991 avec le but de s'appliquer toutes les expérience accumulée et connaissance dans le domaine de la nanotechnologie aux chercheurs d'alimentation avec les instruments adaptés pour résoudre n'importe quelle tâche possible s'étendant dans des cotes d'échelle de nanomètre. La compagnie NT-MDT a été fondée dans Zelenograd - le centre de la Microélectronique Russe. Le développement de produit sont basé sur la combinaison de la technologie de MEMS, l'alimentation électrique du logiciel moderne, l'utilisation des composants microélectroniques à extrémité élevé et les pièces mécaniques de précision. Comme une entreprise commerciale NT-MDT Cie. existe à partir de 1993.

Introduction

De Nos Jours les zones les plus prometteuses des investigations de nanotechnologie est mesure locale nano-évaluée de magnétisation d'objectifs. L'Enquête sur les films magnétiques ultra minces permettra pour augmenter la capacité de périphériques de stockage de dix fois ; les éléments de spintronics que la création mènera au développement des calculs principalement neufs avec des procédés de « lecture/écriture/sauvegarde » suivis sur une puce unique, magnétostriction pourraient être utiles pour la construction nanoelectronic de dispositifs.

la microscopie de Magnétique-Force laisse concevoir et manipuler la magnétisation de la définition de nanomètres de dix.

Il y a six essentiel de haute qualité MFM :

1. sensibilité accrue due à l'environnement d'aspirateur
2. choix correcte de la sonde
3. balayeur sans les pièces magnétiques (la zone externe ne masque pas la représentation)
4. application précise de zone externe
5. compensation de beaucoup-passage d'électrostatique et d'autre influences
6. la température précise changeant pendant les mesures de MFM

Augmentation de la Sensibilité et de la Définition de la Microscopie de Magnétique-Force

Il y a plusieurs voies d'augmenter la sensibilité et la définition de la microscopie de magnétique-force. Le plus facile met le système de mesure (échantillon, balayeur et système d'inscription) dans l'environnement faible d'aspirateur. Par exemple, l'Aura de NTEGRA® produit l'aspirateur-2 de 10 torr qui est assez pour l'accroissement de dix fois du contraste de phase dans le deux-passage MFM dynamique. Mais dans ce cas, le taux de « signe/bruit » gagne cinq fois autant. Le vide poussé (jusqu'à 10-6 torr) laisse augmenter la sensibilité plus grande, mais comparante à l'aspirateur faible que la différence est non significative.

Air

Aspirateur

Le Schéma 1. images de MFM de la surface de disque dur obtenue en air ambiant et en aspirateur. Les Deux images sont du µm 1x1

Le Schéma 2. structure de domaine Magnétique de film ultra mince de cobalt (1,6 µm) 4,5 x µm 4,5. Les échantillons ont fourni par M.A. Maziewski, Uniwersytet W Bialymstoku, Pologne

Choix de la Bonne Sonde

La qualité de Sonde est un autre facteur important qui affecte la définition et la sensibilité de MFM. Le revêtement magnétique d'extrémité devrait être d'épaisseur adaptée pour l'extrémité pourrait « ressentir » l'attraction magnétique de témoin. Mais en même temps l'extrémité devrait être assez tranchante pour fournir la résolution spatiale élevée. NT-MDT offre des sondes de silicium d'AFM avec le revêtement magnétique de CoCr de l'extrémité pour la mesure magnétique. Le Cr protège la couche magnétique contre l'oxydation. L'épaisseur de la couche est 30-40 nanomètre.

Balayeur sans les Pièces Magnétiques

Pour l'enquête sur quelques effets magnétiques il est nécessaire d'appliquer le champ magnétique externe à l'échantillon. Habituellement, il occasionne certaines difficultés pendant que le SPM régulier intègre quelques petits groupes qui pourraient être magnétisés. Comme résultat, toutes les mesures sur le terrain externes mènent à la déformation de l'image d'AFM. Ce problème a été résolu par NT-MDT Cie. que Son premier appareil pour les mesures magnétiques (1998) a eu le balayeur du design spécial sans les pièces magnétiques.

Mais aujourd'hui la Compagnie offre le matériel tout neuf - NTEGRA plate-forme nanolaboratory - la tête et l'unité de base de mesure étant fait de matériaux non magnétiques. Cela laisse éviter le décalage de sonde tout en commutant mise en marche/arrêt le champ magnétique. Le balayeur est équipé des senseurs proches de contrôle de boucle qui effectuent la correction de décalage de piezoceramics et fournissent exclusivement positionner précis de sonde.

Application de Zone Externe

Le champ magnétique externe pourrait par appliqué de la voie parallèle et perpendiculaire de balayer la surface. La fonctionnalité des nanolaboratory de NTEGRA laisse appliquer le champ magnétique externe jusqu'à +/--0,2 T dans-ordinaire la surface et +/--0,02 T de voie perpendiculaire (zone verticale).

avec le générateur longitudinal de champ magnétique

avec le générateur transverse de champ magnétique

Le Schéma 3. système de SPM pour des mesures dans le champ magnétique externe sur la base de plate-forme de NTEGRA

Le générateur longitudinal de champ magnétique est destiné pour la création de dans-ordinaire installé de champ magnétique de l'échantillon. Le générateur se compose de la bobine passionnante avec les fils magnétiques. Le détecteur de Hall avec le domaine d'échelle jusqu'à 2 kgauss est installé à une des perches de fils afin de mesurer la valeur de champ magnétique.

Le générateur vertical de champ magnétique est destiné pour la création de la normale de champ magnétique au méplat de l'échantillon. Il se compose de la bobine passionnante avec le détecteur de Hall d'élément avec le domaine d'échelle de 500 gauss, et d'un support témoin.

Le Schéma 4. Film du grenat yttrium-ferreux en présence du champ magnétique vertical. Les images de la même partie de la surface 90 ? µm 90. Les échantillons sont fournis par le Prof. F.V.Lisovskiy, Institut Radioélectronique, Russie.

Techniques de Beaucoup-Passage

Il y a plusieurs voies d'effectuer la compensation de l'influence électrostatique et de topographie, qui sont présentées dans Figue 5.

Le Schéma 5. Le plan de la mesure magnétique de trois-passage de l'élément nanoelectronic

Pour des échantillons possédant n'importe quel potentiel électrostatique plusieurs passages devraient être exécutés en une séance. Sur le plan est une expérience avec la magnétisation de l'élément nanoelectronic :

  • la ?ère passe affiche la topographie ;
  • potentiel extérieur de 2èmes expositions de passe avec l'influence de topographie compensée ;
  • 3ème magnétisation d'expositions de passe avec le potentiel électrostatique et la topographie compensés.

MFM des Échantillons de Température Élevée

La température d'Échantillon peut être changée pendant le MFM.

Le Schéma 6. images de MFM du monocristal de cobalt avec l'anisotropie uniaxiale. Le passage de Phase se produit quand la température augmente. Images obtenues à partir de la même zone, µm 14 x 40. Échantillonnez l'accueil de Prof. A.G. Pastushenkov, Université de Tver, Russie.

Source : NT-MDT Cie.

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît NT-MDT Cie.

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

Last Update: 13. June 2013 20:56

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