Het Visualiseren en het Manipuleren Magnetisering die op Nanoscale Instrumenten NTEGRA van NT-MDT Gebruiken

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
Inleiding
Het Verhogen van de Gevoeligheid en de Resolutie van de Microscopie van de magnetisch-Kracht
Het Kiezen van de Juiste Sonde
Scanner zonder Magnetische Delen
De Externe Toepassing van het Gebied
De Technieken van de veel-pas
MFM van Steekproeven Op Hoge Temperatuur

Achtergrond

NT-MDT Co. werd opgericht in 1991 met het doel om al geaccumuleerde ervaring en de kennis op het gebied van nanotechnologie op leveringsonderzoekers met de instrumenten toe te passen geschikt om het even welke mogelijke taak op te lossen leggend in de dimensies van de nanometerschaal. Het bedrijf NT-MDT werd opgericht in Zelenograd - het centrum van Russische Micro-elektronica. De productenontwikkeling is gebaseerd op de combinatie van de MEMS technologie, macht van moderne software, gebruik van high-end micro-electronische componenten en precisie mechanische delen. Aangezien commercieel ondernemings NT-MDT Co. vanaf 1993 bestaat.

Inleiding

Tegenwoordig is de veelbelovendste gebieden van nanotechnologieonderzoeken hetgeschraapte objecten lokale magnetisering meten. Het Onderzoek van uiterst dunne magnetische films zal het mogelijk maken om tienvoudige opslaggelegenhedencapaciteit te verbeteren; de verwezenlijking van spintronicselementen zal leiden tot de ontwikkeling van fundamenteel nieuw gegevens verwerkt met „lees-schrijf/sparen“ processen op één enkele spaander worden uitgevoerd, zou magnetostriction voor nanoelectronic apparatenbouw nuttig kunnen zijn die.

De microscopie van de magnetisch-Kracht staat visualiserend toe en manipulerend de magnetisering van de resolutie van tientallennanometers.

Er zijn zes belangrijkste elementen van MFM van uitstekende kwaliteit:

1. verhoogde gevoeligheid toe te schrijven aan vacuümmilieu
. juiste keus 2 van de sonde
. scanner 3 zonder magnetische delen (het externe gebied belemmert niet de weergave)
4. nauwkeurige externe gebiedstoepassing
5. veel-pascompensatie van elektrostatische en andere invloeden
. nauwkeurige temperatuur 6 die tijdens metingen MFM veranderen

Het Verhogen van de Gevoeligheid en de Resolutie van de Microscopie van de magnetisch-Kracht

Er zijn verscheidene manieren om gevoeligheid en resolutie van de magnetisch-krachtmicroscopie te verhogen. Gemakkelijkste plaatst het metende systeem (steekproef, scanner en registratiesysteem) in het lage vacuümmilieu. Bijvoorbeeld, veroorzaakt het Aura NTEGRA® 10-2 torrvacuüm dat genoeg voor de tienvoudige groei van het fasecontrast in de twee-pas dynamische MFM is. Maar in dit geval, in vijfvoud bereikt de „signaal/lawaai“ verhouding. Het hoge vacuüm (tot 10-6 torr) staat toe om gevoeligheid te verhogen die groter, maar bij het lage vacuüm vergelijken het verschil onbelangrijk is.

Lucht

Vacuüm

Figuur 1. Beelden MFM van harde schijfoppervlakte in omringende lucht en in vacuüm worden verkregen dat. Beide beelden zijn van 1x1 µm

Figuur 2. Magnetische domeinstructuur van uiterst dunne kobaltfilm (1.6 µm) 4.5 x 4.5 µm. De steekproeven door Dr. A. Maziewski, Uniwersytet w Bialymstoku, Polen worden verstrekt dat

Het Kiezen van de Juiste Sonde

De kwaliteit van de Sonde is een andere belangrijke factor die de resolutie en de gevoeligheid van MFM beïnvloedt. De uiteinde magnetische deklaag zou van geschikte dikte moeten zijn want het uiteinde de magnetische aantrekkelijkheid van de steekproef „kon voelen“. Maar tezelfdertijd zou het uiteinde scherp genoeg moeten zijn om hoge ruimteresolutie te verstrekken. NT-MDT biedt AFM siliciumsondes met magnetische deklaag CoCr van het uiteinde voor het magnetische meten aan. Cr beschermt de magnetische laag tegen de oxydatie. De dikte van de deklaag is 30-40 NM.

Scanner zonder Magnetische Delen

Voor het onderzoek van sommige magnetische gevolgen is het noodzakelijk om extern magnetisch veld op de steekproef toe te passen. Gewoonlijk, veroorzaakt het bepaalde moeilijkheden aangezien regelmatige SPM sommige details integreert die zouden kunnen worden gemagnetiseerd. Als resultaat, leiden om het even welke externe gebiedsmetingen tot de vervorming van beeld AFM. Dit probleem opgelost=werd= door NT-MDT Co. Zijn eerste apparaat voor de magnetische metingen (1998) had scanner van speciaal ontwerp zonder magnetische delen.

Maar biedt het Bedrijf vandaag gloednieuwe apparatuur - NTEGRA nanolaboratory die platform - met het meten van hoofd en basiseenheid aan van niet-magnetische materialen wordt gemaakt. Dat staat toe om de sondeverschuiving te vermijden terwijl het inschakelen/van het magnetisch veld. De scanner is uitgerust met de dichte sensoren van de lijncontrole die de correctie van de piezoceramicsverschuiving uitvoeren en uitsluitend het nauwkeurige sonde plaatsen verstrekken.

De Externe Toepassing van het Gebied

Het externe magnetisch veld kon door van toepassing geweest op parallelle en loodrechte manier om oppervlakte af te tasten. De nanolaboratory functionaliteit NTEGRA staat toe om het externe magnetisch veld tot de in-vlakte van +/0.2 T toe te passen de oppervlakte en +/0.02 T op loodrechte manier (verticaal gebied).

met de longitudinale magnetisch veldgenerator

met transversale magnetisch veldgenerator

Figuur 3. Systeem SPM voor metingen in het externe magnetisch veld op de NTEGRA platformbasis

De longitudinale magnetisch veldgenerator is voorgenomen voor de verwezenlijking van magnetisch veld georiënteerde in-vlakte van de steekproef. De generator bestaat uit het opwekken van rol met magnetische draden. De detector van de Zaal met schaalwaaier tot 2 kgauss is geïnstalleerd bij één van de dradenpolen opdat het meten van de magnetisch veldwaarde.

De verticale magnetisch veldgenerator is voorgenomen voor de verwezenlijking van magnetisch veld normaal aan de vlakte van de steekproef. Het bestaat uit het opwekken van rol met bouwstijl-in de detector van de Zaal met schaalwaaier van 500 gauss, en een steekproefhouder.

Figuur 4. Film van yttrium-ijzerhoudende granaat in aanwezigheid van verticaal magnetisch veld. De beelden van het zelfde deel van oppervlakte 90? 90 µm. De steekproeven worden verstrekt door prof. F.V.Lisovskiy, Radio-electronisch Instituut, Rusland.

De Technieken van de veel-pas

Er zijn verscheidene manieren om de compensatie van elektrostatische en topografieinvloed uit te voeren, die in Figue 5 worden voorgesteld.

Figuur 5. De regeling van drie-pas magnetische meting van nanoelectronic element

Voor steekproeven die om het even welk elektrostatisch potentieel bezitten zouden verscheidene passen in één zitting moeten worden uitgevoerd. Op de regeling is een experiment met magnetisering van nanoelectronic element:

  • de 1st pas toont topografie;
  • de 2de pas toont oppervlaktepotentieel met gecompenseerde topografieinvloed;
  • de 3de pas toont magnetisering met zowel elektrostatisch gecompenseerd potentieel als topografie.

MFM van Steekproeven Op Hoge Temperatuur

De temperatuur van de Steekproef kan tijdens MFM worden veranderd.

Figuur 6. Beelden MFM van het kobaltmonokristal met éénassige anisotropie. De overgang van de Fase komt voor wanneer de temperatuur stijgt. Beelden uit zelfde gebied, 14 x 40 µm worden verkregen die. De hoffelijkheid van de Steekproef van Prof. A.G. Pastushenkov, Tver Universiteit, Rusland.

Bron: NT-MDT Co.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Co. NT-MDT.

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

Last Update: 13. June 2013 20:52

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit