NT-MDT からの NTEGRA の器械を使用して Nanoscale の視覚化し、処理の磁化

カバーされるトピック

背景
導入
磁気力の顕微鏡検査の感度そして解像度を高めること
右のプローブの選択
磁気部品無しのスキャンナー
外部フィールドのアプリケーション
多くのパスの技術
高温サンプルの MFM

背景

NT-MDT Co. はナノメーターのスケール次元で置く可能なタスクを解決すること適した器械を持つ供給の研究者にナノテクノロジーのフィールドのすべての集められた経験そして知識を適用する目的との 1991 年に確立されました。 会社 NT-MDT は Zelenograd - ロシアのマイクロエレクトロニクスの中心で創設されました。 製品開発は MEMS の技術の組合せ、現代ソフトウェアの力、ハイエンドマイクロエレクトロニックコンポーネントの使用および精密機械部品に基づいています。 営利事業 NT-MDT Co. が 1993 年からあるように。

導入

この頃はナノテクノロジーの調査の最も有望なフィールドは nano 位取りされた目的のローカル磁化の測定です。 超薄い磁気フィルムの調査は 10 倍記憶装置容量を高めることを可能にします; 作成が 1 つの単一チップで遂行された 「読み書き/保存」プロセス磁気ひずみの基本的に新しい計算の開発に導く spintronics の要素は nanoelectronic 装置構築のために有用であることができます。

磁気力の顕微鏡検査は 10 のナノメーターの解像度の磁化を視覚化し、処理することを割り当てます。

良質 MFM の 6 要素があります:

1. 真空の環境による高められた感度
2. プローブの適切な選択
3. 磁気部品無しのスキャンナー (外部フィールドはイメージ投射を妨げません)
4. 正確な外部フィールドのアプリケーション
5. 静電気および他の多くのパスの補償影響
6. MFM の測定の間に変更する精密な温度

磁気力の顕微鏡検査の感度そして解像度を高めること

磁気力の顕微鏡検査の感度そして解像度を高める複数の方法があります。 最も容易な 1 つは低い真空の環境に測定システム (サンプル、スキャンナーおよび登録制) を置いています。 例えば、 NTEGRA® のオーラは-2 二路式のダイナミックな MFM の段階の対照の 10 倍の成長のための十分である 10 トルの真空を作り出します。 しかしこの場合、 「シグナル/騒音」の比率は 5重に得ます。 高真空 (10 トル-6 まで) はより大きい、相違によってが些細である低い真空と比較する感度を高めることを割り当てますが。

空気

真空

図 1. 周囲の空気と真空で得られるハードディスクの表面の MFM の画像。 画像は両方とも 1x1 µm です

図 2. 超薄いコバルトのフィルム (1.6 µm) の磁区の構造 4.5 x 4.5 µm。 サンプルは先生によって A. Maziewski、 Uniwersytet w Bialymstoku、ポーランド提供しました

右のプローブの選択

プローブの品質は MFM の解像度そして感度に影響を与えるもう一つの重要な要因です。 磁気コーティングが先端のための適した厚さであるべきである先端はサンプルの磁力を 「感じる」ことができます。 高い空間分解能を提供するにはしかし同時に先端は十分に鋭いですべきです。 NT-MDT は磁気測定のための先端の CoCr の磁気コーティングが付いている AFM のケイ素のプローブを提供します。 Cr は酸化から磁気層を保護します。 コーティングの厚さは 30-40 nm です。

磁気部品無しのスキャンナー

ある磁気効果の調査のためにサンプルに外部磁界を加えることは必要です。 通常規則的な SPM が磁化できるある細部を統合すると同時に、それによりある特定の難しさを引き起こします。 結果として、どの外部フィールドの測定でも AFM の画像のゆがみの原因となります。 この問題は磁気測定 (1998 年) のための最初装置磁気部品無しで特別なデザインのスキャンナーを持っていた NT-MDT Co. によって解決しました。

しかし今日会社は - を非磁気材料から成っているヘッドおよび基本単位の測定を用いる…真新しい装置 - NTEGRA nanolaboratory プラットホーム提供します。 それはオン/オフ切替えている間磁界プローブシフトを避けることを割り当てます。 スキャンナーは piezoceramics シフト訂正を遂行し、精密なプローブの位置を専ら提供する近いループ制御センサーが装備されています。

外部フィールドのアプリケーション

外部磁界は並行して適用されるによって表面をスキャンする垂直な方法でき。 NTEGRA の nanolaboratory の機能性は +/-0.2 内部明白な T 表面 +/-0.02 垂直な方法 (縦フィールド) で T 外部磁界をまで加えることを割り当て。

縦方向の磁界の発電機を使って

横断磁界の発電機を使って

NTEGRA のプラットホームの基礎の外部磁界の測定のための図 3. SPM システム

縦方向の磁界の発電機はサンプルの磁界の方向づけられた内部明白の作成のために意図されています。 発電機は磁気ワイヤーが付いているエキサイティングなコイルから成っています。 2 つの kgauss までのスケールの範囲が付いているホールの探知器は磁界値の測定のためにワイヤー棒の 1 本でインストールされています。

縦の磁界の発電機はサンプルの平たい箱への磁界の常態の作成のために意図されています。 それは 500 gauss のスケールの範囲が付いているホールの探知器造りのが付いているエキサイティングなコイル、およびサンプルホールダーから成っています。

縦の磁界の前のイットリウム鉄のガーネットの図 4. フィルム。 表面 90 の同じ一部分の画像か。 90 µm。 サンプルは教授 F.V.Lisovskiy の Radioelectronic 協会、ロシアによって提供されます。

多くのパスの技術

静電気および地形の影響の補償を遂行する Figue 5. で示される複数の方法があります。

図 5。 nanoelectronic 要素の 3 パスの磁気測定のスキーム

静電気の潜在性を所有しているサンプルのために複数のパスは 1 つのセッションで行われるべきです。 スキームで nanoelectronic 要素の磁化の実験はあります:

  • 第 1 パスは地形を示します;
  • 償われる地形の影響の第 2 パスショーの表面の潜在性;
  • 償われる静電気の潜在性および地形両方を用いる第 3 パスショーの磁化。

高温サンプルの MFM

サンプル温度は MFM の間に変更することができます。

図 6. 単軸の異方性のコバルトのモノクリスタルの MFM の画像。 フェーズ遷移は温度が増加すると発生します。 同じ領域、 14 x 40 µm から得られる画像。 教授の A.G. Pastushenkov の Tver 大学、ロシア礼儀を見本抽出して下さい。

ソース: NT-MDT Co。

このソースのより多くの情報のために NT-MDT Co. を訪問して下さい

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

Last Update: 13. June 2013 21:06

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