Processos da Leitura Magnética e da Escrita com Microscopia da Ponta De Prova da Exploração do Vácuo (SPM) por NT-MDT

Assuntos Cobertos

Fundo
Introdução
Preparação e Caracterização da Amostra
Factores que Influenciam Processos da Escrita e da Leitura de MFM

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

O uso do vácuo SPM melhora a sensibilidade de medidas magnéticas e electrostáticas do não-contacto das interacções significativamente. A sensibilidade aumentada é conseguido devido ao aumento do factor de qualidade do modilhão (Q-Factor) no ambiente do vácuo.

o Q-Factor aumenta em mais de 10 vezes na pressão abaixo de 10-1 torr, que é realizável mesmo por meios da bomba do forvacuum. Mas após seguinte modilhão do groth do nível do vácuo o Q-Factor muda lentamente.

A Aura da ALTA TENSÃO e do NTEGRA do Agente De Resolução do equipamento de NT-MDT reserva realizar medidas no vácuo sob a pressão abaixo de 10-1 torr.

Preparação e Caracterização da Amostra

A amostra usada nas seguintes experiências é partículas ferromagnetic disposição pedida dos seguintes parâmetros: ~35-40 diâmetro do nanômetro, período de 120 nanômetro, altura 7 nanômetro (veja a Figura. 1). Tal disposição foi feita pela litografia de feixe de elétron no filme de CoPt de 7 alturas do nanômetro com anisotropia magnética perpendicular.

Figura 1. imagem de SEM da amostra

Figura 2. imagem de MFM da amostra

Figura 2 mostra a imagem da amostra MFM obtida pela técnica de uma passa, de que reserva ganhar a imagem de MSM right after a primeira passagem. As medidas magnéticas são executadas Com esta finalidade em determinada posição do Z-Varredor sem o controle de feedback. (Há o método padrão da dois-passagem, que inclui medidas da topografia durante a primeira passagem e a interacção de longo alcance durante a segunda passagem). A vantagem da técnica de uma passa é ausência de contacto da ponta-amostra, de que reduz a probabilidade da magnetização pouco disposta da reversão durante a exploração. Assim o ajuste preliminar da inclinação da amostra é necessário para tal técnica, a fim reduzir a diferença na separação da ponta-amostra em X diferente, Y-Posição. Isto pode facilmente ser feito medindo o ajuste principal dos pés.

Em Figura 3 você pode ver a imagem de MFM ganhada na distância diferente entre a ponta e a amostra. Os pontos brilhantes em Figura 2 correspondem à força da repulsa, quando o sentido da magnetização da ponta é oposto a essa da partícula magnética. Os pontos escuros correspondem à força da atracção perto das partículas com a magnetização alinhada no mesmo sentido que o momento magnético da ponta.

Factores que Influenciam Processos da Escrita e da Leitura de MFM

Os parâmetros os mais importantes que influenciam processos da escrita e da leitura de MFM são separação da ponta-amostra e espessura da camada magnética na ponta. Demasiado densamente a camada magnética na ponta ou a distância demasiado pequena da ponta-amostra conduzem a reversão magnética descontrolada. Por outro lado, dilua demasiado a camada da ponta ou a distância demasiado grande da ponta-amostra faz o sistema inoportuno para escrever.

Figura 3 demonstra esta situação claramente. O modilhão coberto pelo filme da CoCr-liga de 50 nanômetro comuta facilmente o estado magnético de partículas: durante a exploração a repulsa transforma-se atracção em algumas partículas (Fig. 3a). (A exploração Lenta era de baixo para cima realizado) A distância aumentada da ponta-amostra conduz à varredura sem comutar, contudo, neste caso a definição da imagem final é deficiente (Fig. 3b).

Figura 3. imagens de MFM obtidas na distância diferente da ponta-amostra

A fim executar pouco a pouco a escrita, a amostra foi magnetizada preliminar no sentido oposto à magnetização da ponta. Então a repulsa das mostras da imagem de MFM somente.

O esquema do interruptor verificável da magnetização da partícula pela ponta é mostrado no Figo. 4. As mudanças locais do momento magnético da partícula são realizadas pela ponta magnética que aproxima-se à amostra. A reversão Magnética ocorre quando o campo magnético local da ponta excede o coercitivity da partícula. O resultado é visível na imagem de MFM como pontos escuros (atracção) no fundo claro (repulsa). Assim a escrita dos dados é realizada pela reversão magnética de determinadas partículas. A leitura dos Dados é executada pela exploração de uma passa.

Figura 4. Esquema da escrita magnética

Após o encaixe cuidadoso da espessura magnética da camada da ponta as 30 camadas do nanômetro de CoCr-liga foram encontradas como as mais apropriadas para o interruptor magnético local verificável.

Para a finalidade de teste do resultado as quatro partículas individuais situadas em posições determinadas, foram comutadas por tal ponta (Fig. 5). Esta experiência mostra a confiança e a sensibilidade altas dos processos de leitura/gravação nano-escalados das partículas executados no vácuo.

Figura 5. interruptor Verificável na disposição pedida das partículas magnéticas

Um grupo completo de referências está disponível esteja referindo o original de fonte.

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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