Magnetizzazione di Visualizzazione e di Manipolazione sul Nanoscale Facendo Uso degli Strumenti di NTEGRA da NT-MDT

Argomenti Coperti

Sfondo
Introduzione
Aumento la Sensibilità e della Risoluzione di Microscopia della Magnetico-Forza
Scelta della Sonda Giusta
Scanner senza le Parti Magnetiche
Applicazione del Campo Esterno
Tecniche del Molto-Passaggio
MFM dei Campioni Ad Alta Temperatura

Sfondo

NT-MDT Co. è stato stabilito nel 1991 con lo scopo applicare tutte le esperienza e conoscenza accumulate nel campo di nanotecnologia ai ricercatori dell'offerta con gli strumenti adatti risolvere tutto il compito possibile che risiede nelle dimensioni del disgaggio di nanometro. La società NT-MDT è stata fondata in Zelenograd - il centro della Microelettronica Russa. Lo sviluppo di prodotti è basato sulla combinazione della tecnologia di MEMS, sulla potenza di software moderno, sull'uso delle componenti microelettroniche di qualità superiore e sulle parti meccaniche di precisione. Come un'impresa commerciale NT-MDT Co. esiste dal 1993.

Introduzione

Al Giorno D'oggi i campi di promessa delle indagini di nanotecnologia è misurazione locale nano-riportata in scala di magnetizzazione degli oggetti. L'Indagine sulle pellicole magnetiche ultra sottili permetterà di aumentare la capacità dei dispositivi di archiviazione composta di dieci parti; gli elementi che di spintronics la creazione piombo allo sviluppo di calcoli fondamentalmente nuovi con “i trattamenti effettuati su un singolo chip, magnetostrizione risparmi/di read/write„ potrebbero essere utili per la costruzione nanoelectronic delle unità.

la microscopia della Magnetico-Forza concede prevedere e manipolare la magnetizzazione di risoluzione di nanometri di dieci.

Ci sono sei elementi essenziali di MFM di alta qualità:

1. sensibilità aumentata dovuto l'ambiente di vuoto
2. scelta adeguata della sonda
3. scanner senza le parti magnetiche (il campo esterno non ostruisce la rappresentazione)
4. applicazione accurata del campo esterno
5. compensazione del molto-passaggio di elettrostatico e di altro influenze
6. temperatura precisa che cambia durante le misure di MFM

Aumento la Sensibilità e della Risoluzione di Microscopia della Magnetico-Forza

Ci sono parecchi modi aumentare la sensibilità e la risoluzione di microscopia della magnetico-forza. Quello più facile sta collocando il sistema di misurazione (campione, scanner e sistema di registrazione) nell'ambiente basso di vuoto. Per esempio, l'Alone di NTEGRA® produce un vuoto-2 di 10 torr che è abbastanza per la crescita composta di dieci parti del contrasto di fase nel due-passaggio MFM dinamico. Ma in questo caso, “il rapporto disturbo/del segnale„ guadagna cinque volte. L'alto vuoto (fino a 10-6 torr) concede aumentare la sensibilità maggior, ma confrontante al vuoto che basso la differenza è irrilevante.

Aria

Vuoto

Figura 1. immagini di MFM di superficie del disco dura ottenute in aria ambientale e in vuoto. Entrambe Le immagini sono di µm 1x1

Figura 2. struttura di dominio Magnetico della pellicola ultra sottile del cobalto (1,6 µm) 4,5 x µm 4,5. I campioni hanno fornito dal Dott. A. Maziewski, Uniwersytet w Bialymstoku, Polonia

Scelta della Sonda Giusta

La qualità della Sonda è un altro fattore importante che pregiudica la risoluzione e la sensibilità di MFM. Il suggerimento che il rivestimento magnetico dovrebbe essere di spessore adatto per il suggerimento potrebbe “ritenere„ l'attrazione magnetica del campione. Ma allo stesso tempo il suggerimento dovrebbe essere abbastanza marcato fornire l'alta risoluzione spaziale. NT-MDT offre le sonde del silicio del AFM con il rivestimento magnetico di CoCr del suggerimento per la misurazione magnetica. Il Cr protegge il livello magnetico dall'ossidazione. Lo spessore del rivestimento è 30-40 nanometro.

Scanner senza le Parti Magnetiche

Per l'indagine su alcuni effetti magnetici è necessario da applicare il campo magnetico esterno al campione. Solitamente, causa determinate difficoltà mentre lo SPM regolare integra alcuni dettagli che potrebbero essere magnetizzati. Come il risultato, tutte le misurazioni sul campo di esterno piombo alla deformazione dell'immagine del AFM. Questo problema è stato risolto da NT-MDT Co. che Sua prima per le misure magnetiche (1998) unità lo scanner di progettazione speciale senza le parti magnetiche.

Ma oggi la Società offre la strumentazione nuovissima - NTEGRA piattaforma nanolaboratory - con la testa e l'unità di base di misurazione fatte dei materiali non magnetici. Quello concede evitare lo spostamento della sonda mentre passa inserita/disinserita il campo magnetico. Lo scanner è fornito di sensori vicini di controllo di ciclo che effettuano la correzione dello spostamento di piezoceramics e forniscono esclusivamente il posizionamento preciso della sonda.

Applicazione del Campo Esterno

Il campo magnetico esterno potrebbe tramite applicato parallelamente e modo perpendicolare scandire la superficie. La funzionalità dei nanolaboratory di NTEGRA concede applicare il campo magnetico esterno fino a +/--0,2 T in-normale la superficie e +/--0,02 T nel modo perpendicolare (campo verticale).

con il generatore longitudinale del campo magnetico

con il generatore trasversale del campo magnetico

Figura 3. sistema di SPM per le misure nel campo magnetico esterno sulla base della piattaforma di NTEGRA

Il generatore longitudinale del campo magnetico è inteso per la creazione di in-normale orientato del campo magnetico del campione. Il generatore consiste della spirale emozionante con i collegare magnetici. Il rivelatore di Corridoio con l'intervallo del disgaggio fino a 2 kgauss è installato ad uno dei pali dei collegare in modo che la misurazione del valore del campo magnetico.

Il generatore verticale del campo magnetico è inteso per la creazione del normale del campo magnetico al piano del campione. Consiste della spirale emozionante con il rivelatore incorporato di Corridoio con un intervallo del disgaggio di 500 gauss e di un supporto del campione.

Figura 4. Pellicola di granato ittrio-ferroso in presenza del campo magnetico verticale. Le immagini della stessa parte della superficie 90? µm 90. I campioni sono forniti da Prof. F.V.Lisovskiy, l'Istituto Radioelettronico, Russia.

Tecniche del Molto-Passaggio

Ci sono parecchi modi effettuare la compensazione di influenza della topografia ed elettrostatica, che sono presentati in Figue 5.

Figura 5. Lo schema della misura magnetica del tre-passaggio dell'elemento nanoelectronic

Per i campioni che possiedono tutto il potenziale elettrostatico parecchi passaggi dovrebbero essere eseguiti in una sessione. Sullo schema è un esperimento con magnetizzazione dell'elemento nanoelectronic:

  • il primo passo mostra la topografia;
  • potenziale di superficie di seconde manifestazioni del passo con influenza di topografia compensativa;
  • terza magnetizzazione di manifestazioni del passo con sia potenziale elettrostatico che topografia compensativi.

MFM dei Campioni Ad Alta Temperatura

La temperatura del Campione può essere cambiata durante il MFM.

Figura 6. immagini di MFM del monocristallo del cobalto con anisotropia monoassiale. La transizione di Fase accade quando la temperatura aumenta. Immagini ottenute dalla stessa area, µm 14 x 40. Campioni la cortesia di Prof. A.G. Pastushenkov, l'Università di Tver', Russia.

Sorgente: NT-MDT Co.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego NT-MDT Co.

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

Last Update: 13. June 2013 21:03

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