Magnetização Visualizando e de Manipulação no Nanoscale Usando Instrumentos de NTEGRA de NT-MDT

Assuntos Cobertos

Fundo
Introdução
Aumentando a Sensibilidade e a Definição da Microscopia da Magnético-Força
Escolhendo a Ponta De Prova Direita
Varredor sem as Peças Magnéticas
Aplicação do Campo Externo
Técnicas da Muito-Passagem
MFM de Amostras De Alta Temperatura

Fundo

NT-MDT Co. foi estabelecido em 1991 com a finalidade aplicar toda a experiência e conhecimento acumulados no campo da nanotecnologia aos pesquisadores da fonte com os instrumentos apropriados resolver toda a tarefa possível que coloca em dimensões da escala do nanômetro. A empresa NT-MDT foi fundada em Zelenograd - o centro da Microeletrônica do Russo. A revelação de produtos é baseada na combinação da tecnologia de MEMS, na potência do software moderno, no uso de componentes micro-electrónicos da parte alta e nas peças mecânicas da precisão. Como uma empresa comercial NT-MDT Co. existe desde 1993.

Introdução

Hoje Em Dia os campos os mais prometedores de investigações da nanotecnologia são medição local nano-escalada da magnetização dos objetos. A Investigação de filmes magnéticos ultra finos tornará possível aumentar decuplamente a capacidade dos dispositivos de armazenamento; os elementos que do spintronics a criação conduzirá à revelação de cálculos fundamental novos com do “os processos realizados em uma única microplaqueta, magneto-estrição read/write/salvaguarda” poderiam ser úteis para a construção nanoelectronic dos dispositivos.

a microscopia da Magnético-Força reserva visualizar e manipular a magnetização da definição dos nanômetros dos dez.

Há seis fundamentos de MFM de alta qualidade:

1. sensibilidade aumentada devido ao ambiente do vácuo
2. escolha apropriada da ponta de prova
3. varredor sem as peças magnéticas (o campo externo não obstrui a imagem lactente)
4. aplicação exacta do campo externo
5. compensação da muito-passagem de electrostático e de outro influências
6. temperatura precisa que muda durante medidas de MFM

Aumentando a Sensibilidade e a Definição da Microscopia da Magnético-Força

Há diversas maneiras de aumentar a sensibilidade e a definição da microscopia da magnético-força. O mais fácil está colocando o sistema de medição (amostra, varredor e sistema de registo) no baixo ambiente do vácuo. Por exemplo, a Aura de NTEGRA® produz um vácuo-2 de 10 torr que seja bastante para decuplamente o crescimento do contraste da fase na dois-passagem MFM dinâmico. Mas neste caso, do “a relação sinal/ruído” ganha cinco vezes mais. O vácuo alto (até 10-6 torr) reserva aumentar a sensibilidade maior, mas comparando ao baixo vácuo que a diferença é insignificanta.

Ar

Vácuo

Figura 1. imagens de MFM da superfície de disco rígido obtidas no ar ambiental e no vácuo. Ambas As imagens são do µm 1x1

Figura 2. estrutura de domínio Magnético do filme ultra fino do cobalto (1,6 µm) 4,5 x µm 4,5. As amostras forneceram pelo Dr. A. Maziewski, Uniwersytet w Bialymstoku, Polônia

Escolhendo a Ponta De Prova Direita

A qualidade da Ponta De Prova é um outro factor importante que afecte a definição e a sensibilidade de MFM. A ponta que o revestimento magnético deve ser da espessura apropriada para a ponta poderia “sentir” a atracção magnética da amostra. Mas ao mesmo tempo a ponta deve ser afiada bastante fornecer a definição espacial alta. NT-MDT oferece pontas de prova do silicone do AFM com o revestimento magnético de CoCr da ponta para a medição magnética. O Cr protege a camada magnética da oxidação. A espessura do revestimento é 30-40 nanômetro.

Varredor sem as Peças Magnéticas

Para a investigação de alguns efeitos magnéticos é necessário aplicar o campo magnético externo à amostra. Geralmente, causa determinadas dificuldades enquanto o SPM regular integra alguns detalhes que poderiam ser magnetizados. Como o resultado, todas as medidas de campo externo conduzem à distorção da imagem do AFM. Este problema foi resolvido por NT-MDT Co. que Seu primeiro dispositivo para as medidas magnéticas (1998) teve o varredor do projecto especial sem as peças magnéticas.

Mas hoje a Empresa oferece o equipamento brandnew - NTEGRA plataforma nanolaboratory - com medição da unidade principal e baixa feita de materiais não-magnéticos. Isso reserva evitar a SHIFT da ponta de prova ao comutar de ligar/desligar o campo magnético. O varredor é equipado com os sensores próximos do controle de laço que realizam a correcção da SHIFT do piezoceramics e fornecem exclusivamente o posicionamento preciso da ponta de prova.

Aplicação do Campo Externo

O campo magnético externo poderia pelo aplicado paralelamente e maneira perpendicular de fazer a varredura da superfície. A funcionalidade dos nanolaboratory de NTEGRA reserva aplicar o campo magnético externo até +/--0,2 T em-liso a superfície e +/--0,02 T na maneira perpendicular (campo vertical).

com o gerador longitudinal do campo magnético

com o gerador transversal do campo magnético

Figura 3. sistema de SPM para medidas no campo magnético externo na base da plataforma de NTEGRA

O gerador longitudinal do campo magnético é pretendido para a criação de em-liso orientado do campo magnético da amostra. O gerador consiste em bobina emocionante com fios magnéticos. O detector de Salão com escala da escala até 2 kgauss é instalado em um dos pólos dos fios para que a medição do valor do campo magnético.

O gerador vertical do campo magnético é pretendido para a criação do normal do campo magnético ao plano da amostra. Consiste em bobina emocionante com o detector incorporado de Salão com escala da escala de 500 gauss, e em um suporte da amostra.

Figura 4. Filme da grandada ítrio-ferrosa na presença do campo magnético vertical. As imagens da mesma parte da superfície 90? µm 90. As amostras são fornecidas pelo Prof. F.V.Lisovskiy, Instituto Radioelectrónico, Rússia.

Técnicas da Muito-Passagem

Há diversas maneiras de realizar a compensação da influência electrostática e da topografia, que são apresentadas em Figue 5.

Figura 5. O esquema da medida magnética da três-passagem do elemento nanoelectronic

Para as amostras que possuem todo o potencial electrostático diversas passagens devem ser executadas em uma sessão. No esquema é uma experiência com magnetização do elemento nanoelectronic:

  • a ?a passagem mostra a topografia;
  • potencial de superfície das ?as mostras da passagem com a influência da topografia compensada;
  • ó magnetização das mostras da passagem com potencial electrostático e topografia compensados.

MFM de Amostras De Alta Temperatura

A temperatura da Amostra pode ser mudada durante o MFM.

Figura 6. imagens de MFM do monocristal do cobalto com anisotropia uniaxial. A transição de Fase ocorre quando a temperatura aumenta. Imagens obtidas da mesma área, µm 14 x 40. Prove a cortesia do Prof. A.G. Pastushenkov, Universidade de Tver, Rússia.

Source: NT-MDT Co.

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor NT-MDT Co.

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

Last Update: 13. June 2013 21:20

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