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Engineering

Visualizando Uniaxial-tensão manipulação dos domínios antiferromagnéticas em Fe1 +YTe usando uma varredura de Spin-polarizado microscópio de tunelamento

Published: March 24, 2019 doi: 10.3791/59203
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 2, 1
1Department of Physics, Applied Physics and Astronomy, Binghamton University, 2Institute of Physics, University of Silesia

Summary

Usando a tensão uniaxial combinado com microscopia de tunelamento varredura spin-polarizada, podemos Visualizar e manipular a estrutura de domínio antiferromagnéticas de Fe1 + yTe, o composto de supercondutores à base de ferro.

Abstract

A busca de compreender sistemas eletrônicos correlacionados empurrou as fronteiras de medições experimentais para o desenvolvimento de novas técnicas experimentais e metodologias. Aqui usamos um romance casa construída uniaxial-tensão dispositivo integrado na nossa temperatura variável microscópio encapsulamento que nos capacita a botija no plano tensão uniaxial em amostras de manipular e sondar sua resposta eletrônica na escala atômica. Usando microscopia de tunelamento (STM) com técnicas de rotação-polarização de varredura, visualizamos antiferromagnéticas domínios (AFM) e sua estrutura atômica em Fe1 +yTe amostras, o composto de supercondutores à base de ferro, e demonstre como esses domínios respondem a deformação uniaxial aplicado. Observamos o bidirecional domínios AFM na amostra maiores alcanos homocíclicos tais, com um tamanho médio de domínio de ~ 50-150 nm, a transição para um único domínio unidirecional sob deformação uniaxial aplicado. Os resultados aqui apresentados abram uma nova direção para utilizar um parâmetro valioso sintonia em STM, bem como outras técnicas espectroscópicas, tanto para ajustar as propriedades eletrônicas quanto a indução da simetria em material sistemas quânticos.

Introduction

Supercondutividade de alta temperatura nos cupratos e supercondutores à base de ferro é um estado intrigante de quântica questão1,2. Um grande desafio em supercondutividade de entendimento é a natureza entrelaçada localmente de vários Estados, simetria quebrada, como eletrônicos nemática e esmates fases (que quebram simetrias de rotação e translação dos Estados eletrônicos), com supercondutividade3,4,5,6,7. Manipulação e afinação deliberada destes Estados de simetria quebrada é um objectivo-chave para compreender e controlar a supercondutividade.

Tensão controlada, uniaxial e biaxial, é uma técnica bem estabelecida para afinar os Estados eletrônicos coletivos em matéria condensada sistemas8,9,10,11,12, 13,14,15,16,17,18,19,20,21, 22. Esta afinação é limpo, sem a introdução de desordem através de dopagem química, é comumente usado em vários tipos de experimentos para sintonizar em massa propriedades eletrônicas23,24,25,26 . Por exemplo, pressão uniaxial tem-se revelado um imenso efeito sobre supercondutividade em Sr2RuO413 e cupratos27 e estruturais, magnéticas e transições de fase nemática de supercondutores à base de ferro 10 , 14 , 28 , 29 e demonstrou-se recentemente em Estados topológicos de SmB624de sintonia. No entanto, o uso da estirpe em técnicas de superfície sensíveis, tais como STM e espectroscopia Fotoemissão ângulo-resolvido (ARPES), tem sido limitado a em filmes finos situ-cultivadas em substratos incompatíveis26,30. O grande desafio com aplicação de tensão para monocristais em experimentos de superfície sensível é a necessidade de decompor as amostras tensas no ultra vácuo (UHV). Nos últimos anos, uma direção alternativa tem sido uma amostra fina em piezo pilhas9,10,18,31 ou em placas com diferentes coeficientes de expansão térmica19 de epóxi ,32. No entanto, em ambos os casos, a magnitude da tensão aplicada é bastante limitada.

Aqui vamos mostrar o uso de um dispositivo de uniaxial-tensão mecânico romance que permite que os pesquisadores de estirpe uma amostra (tensão de compressão) sem restrições e simultaneamente Visualizar sua estrutura de superfície usando STM (ver Figura 1). Como exemplo, usamos cristais de Fe1 +yTe, onde y = 0,10, o composto de supercondutores de calcogênio o ferro (y é a concentração de ferro em excesso). Abaixo de TN = K ~ 60, Fe1 +yTe transições de um estado paramagnética de alta temperatura em um estado de baixa temperatura antiferromagnéticas com um bicollinear listra magnética ordem26,33 ,34 (ver Figura 3A, B). A transição magnética é ainda mais acompanhada por uma transição estrutural de tetragonal monoclínico26,35. A ordem AFM no plano forma detwinned domínios com a estrutura de rotação apontando ao longo da longa b-direção da estrutura ortorrômbica34. Visualizando a ordem AFM com STM spin-polarizada, podemos sondar a estrutura de domínio bidirecional em maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe amostras e observar a sua transição para um único domínio grande sob tensão aplicada (ver o diagrama esquemático em Figura 3 C-E). Essas experiências mostram que a superfície bem sucedida afinação dos cristais único utilizando o dispositivo de tensão uniaxial apresentado aqui, a clivagem da amostra e a imagem simultânea da sua estrutura de superfície com o microscópio de tunelamento. A Figura 1 mostra os desenhos esquemáticos e fotos do dispositivo esforços mecânicos.

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Protocol

Nota: O corpo em forma de U é feito de aço inoxidável 416-grade, que é dura e tem um baixo coeficiente de expansão térmica (CTE), ~9.9 μm/(m∙°C), em comparação com μm/(m∙°C) de ~17.3 de aço inoxidável 304-grade.

1. mecânico dispositivo uniaxial-tensão

  1. Limpar o dispositivo em forma de U, os parafusos de micrômetro (1 – 72 correspondente a 72 rotações por polegada), os discos de mola de Belleville e a placa de base, por sonicating-los separadamente em acetona primeiro e em seguida em isopropanol, durante 20 minutos cada, em um sonicador de banho ultra-sônico. Isso remove quaisquer impurezas/partículas. Este processo deve efectuar-se no bairro.
  2. Coza-os no forno por 15-20 min para se livrar de qualquer resíduo de água e para desgaseificar.
  3. Usando uma lâmina de navalha afiada, enquanto observa um microscópio óptico, corte a Fe1 +YTe amostra ao tamanho, ou seja, 1 x 2 x 0,1 mm.
  4. Montar as peças juntas, como mostrado na Figura 1, o primeiro painel. A abertura dentro do U é 1 mm e pode ser sintonizada menores ou grande por um par de parafusos de micrômetro localizados nas laterais do aparelho.

2. a aplicação da tensão

  1. Em dois pratos separados, misture epóxi prata (H20E) e não condutivo epóxi (H74F) de acordo com as instruções na folha de dados de epóxi.
  2. No dispositivo em forma de U, aplique uma camada fina de prata epóxi (H20E) para criar o contato elétrico e montar a amostra (de um tamanho de 1 x 2 mm x ~0.1 mm) com seu longo eixo orientado ao longo do eixo-b da amostra Te Fe1 +y , sobre o dispositivo, através da abertura de 1 mm, como mostrado na Figura 1. Em um forno de convecção, Asse o dispositivo por 15 min a 120 ° C.
  3. Cobri os dois lados da amostra com epóxi não condutora, para que a amostra é apoiada firmemente no dispositivo. Asse por 20 min a 100 ° C.
    1. Usando um microscópio óptico, examine a posição da amostra de todos os ângulos para verificar se há um alinhamento paralelo dos lados da amostra com a lacuna.
    2. Opcionalmente, lugar amostras dentro do fosso e imposto pelos H20E e H74F epóxi (Figura 1).
  4. Sob um microscópio óptico, aplica tensão compressiva girando o parafuso micrométrico, observando a superfície da amostra.
    Nota: Aqui nós aplicamos uma tensão de 50°, mas isto pode ser modificado dependendo da quantidade de tensão a ser aplicado para a amostra. A pressão é transferida para a amostra por uma série de discos de mola de Belleville. Deve haver sem rachaduras ou flexão da amostra após a pressão é aplicada.
  5. Dane-se o dispositivo na placa de base como mostrado na figura 1B.
    1. Aplique uma camada fina de prata epóxi (H20E) da placa de base para o dispositivo em forma de U para criar contacto eléctrico entre a amostra e a placa. Asse por 15 min a 120 ° C. Medir o contato elétrico usando um multímetro.
    2. Usando uma camada fina de cola epoxy não condutor H74F, Cole um post de alumínio (do mesmo tamanho que a amostra) para a amostra tensa, perpendicular ao plano de chicotada de AB. Coza o dispositivo montado por 20 min até o epóxi é curado.

3. transferência do dispositivo na cabeça de microscópio de tunelamento varredura

  1. Transferir o dispositivo de coloração com a amostra e o post através da doca de carregamento do vácuo temperatura variável, ultra microscópio de tunelamento, para a câmara de análise (ver Figura 2A).
  2. Usando um manipulador de braço, pare com o post de alumínio no ultra vácuo à temperatura ambiente, para expor uma superfície recém entalhada.
  3. Transferir imediatamente o dispositivo (com a amostra tensa) in situ com um outro conjunto de manipuladores para a câmara de microscópio de tunelamento varredura e para microscópio cabeça (ver Figura 2B), que foi arrefecida até 9 K. realizar todos os experimentos no K. 9
  4. Permitir que a amostra refrigerar para baixo durante a noite, antes de efectuar os passos seguintes.

4. realizar as experiências STM

  1. Prepare as dicas Pt-Ir antes de cada experimento de emissão de campo em uma superfície de Cu (111) que tem sido tratada com várias rodadas de sputtering e recozimento.
  2. Usando a tensão aplicada aos materiais piezoelétricos no microscópio por um controlador externo, mover o estágio de amostra para alinhar com a ponta, em seguida, siga por aproximar-se a amostra.
  3. Uma vez que a ponta é alguns Å afastado da amostra e o encapsulamento atual está registrado no osciloscópio, tomar Eyesys no setpoint diferentes polarizações e correntes de setpoint.
    Nota: O microscópio de tunelamento é controlado pelo software e controlador fornecido pelo fabricante. Para a operação do microscópio, por favor consulte os manual do usuário/tutoriais (http://www.rhk-tech.com/support/tutorials/).

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Representative Results

Eyesys STM foram medidos no modo de corrente constante com um viés de setpoint-12 MEV aplicado para a amostra e um setpoint atual de-1.5 at coletados na ponta. Dicas pt-Ir foram utilizadas em todos os experimentos. Para atingir o STM spin-polarizada, a ponta de microscópio de tunelamento varredura tem que ser revestido com átomos magnéticos, que pode ser bastante desafiador. Neste caso de Fe1 +yTe a estudar, a amostra em si fornece um meio simples de conseguir isso. Os ferros em excesso (y em Fe1 +yTe) são fracamente ligados na superfície clivada. Digitalização a ponta em um viés de baixo e com uma alta corrente suficiente superior a alguns nanoamperes traz a ponta em estreita proximidade com esses átomos de Fe e alguns desses átomos podem ser escolhidos pela dica36. O outro método que produz uma ponta de spin-polarizado é pela diminuição rápida da separação ponta-amostra até que o contato é feito (no local de concentração de excesso de ferro) como medido por uma corrente de saturação. Durante o processo, o excesso ferros laço na ponta. A preparação bem sucedida de uma dica de spin-polarizado é revelada pelo contraste magnético na topografia, cuja periodicidade é o dobro da constante da estrutura dos átomos de telúrio superior. Esta modulação adicional é a ordem antiferromagnéticas na amostra, como discutido mais abaixo.

Figura 4A mostra uma imagem topográfica atômica-resolução de 10 nm em um maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +ycristal único Te com uma ponta de microscópio de tunelamento de digitalização nonmagnetic. A estrutura atômica visto corresponde a átomos Te, que são expostos após a clivagem da amostra (ver Figura 3A). A transformada de Fourier (FT) da topografia mostra quatro picos afiados nos cantos da imagem junto a um e b-direções, rotulado qTeum e qTeb, que correspondem os picos de Bragg atômicos. O pico central amplo em FT corresponde a homogeneidade de longo comprimento de onda, que não é relevante para o estudo atual. A Figura 4 mostra outra topologia do mesmo tamanho como na Figura 4A, obtidos com uma ponta magnética. Observam-se listras unidirecionais, com uma periodicidade de duas vezes isso da malha ao longo de um eixo. O FT da topologia visto na Figura 4 mostra, além do Bragg picos, um novo par de picos de satélite a QAFM1, correspondente à metade os momentos de pico de Bragg e, portanto, duas vezes o verdadeiro espaço de comprimento de onda. A nova estrutura corresponde à ordem de listra de AFM dos átomos de Fe, logo abaixo da superfície.

Nesta amostra maiores alcanos homocíclicos tais, não é difícil de observar os limites do domínio gêmeo onde a estrutura de cristal com b-eixo longo e a ordem de listra AFM acompanhamento girar 90°. Figura 4E mostra uma topologia de spin-polarizado 25 nm de um limite de domínio gêmeo AFM. O FT da imagem agora mostra dois pares de ordem AFM (realçado por círculos verdes e amarelos). Cada domínio magnético contribui para apenas um par dos QAFM picos em FT. Visualizar claramente, nós Fourier filtrada cada par de picos AFM e invertido FT volta ao espaço real. Os resultados são mostrados na Figura 4H destacando os dois domínios de listra unidirecional.

Assim, estudamos a estrutura de domínio e os limites da superfície em grande escala. Figura 5Ae figura 6A 7A figura exibem Eyesys em grande escala em três diferentes amostras maiores alcanos homocíclicos tais, abrangendo uma região total de ligeiramente mais de 0,75 µm x 0,75 µm. Vários menores zoom-in Eyesys também são mostrados para destacar a estrutura de listra. Os Eyesys são tiradas com uma alta resolução espacial (1024 x 1024 pixels por 0,25 µm2) para permitir a filtragem de Fourier e inversa de Fourier transform análise à escala maior. As estruturas de domínio e limites correspondentes são exibidos na Figura 5B, Figura 6e Figura 7 H. Em geral, vários listra alternados domínios são observados cobrindo as áreas totais iguais, conforme o esperado para estas amostras maiores alcanos homocíclicos tais. É importante notar que nesta escala grande superfície total é atomicamente plana, ainda algumas irregularidades estruturais diferentes, tais como defeitos de linha (Figura 5A) e atômicos passos (Figura 7A), podem ser observadas. Os domínios de listra não são afetados por essas irregularidades.

A partir daqui, passamos para a amostra tensa. Figura 8 mostra uma topologia em grande escala, abrangendo uma região total de ~1.75 µm x 0,75 µm, que é mais de duas vezes a área total medida nas amostras maiores alcanos homocíclicos tais mostradas na Figura 5, Figura 6e Figura 7. Em contraste, o FT para cada topologia mostra apenas um par de picos AFM, indicando apenas um único domínio nesta amostra tensas. Além disso, isto pode ser visualizado através da análise de Fourier-filtrado iFT confirmando o domínio listra única ao longo de toda a área. Mais uma vez, a ordem de listra unidirecional é para não ser afetado pelas irregularidades de superfície diferentes neste exemplo tensas.

Figure 1
Figura 1: dispositivo de estirpe. (A) diagrama esquemático do dispositivo de tensão. O dispositivo em forma de U tem dois micrômetro parafusos de compressão (1) e (2) a expansão do dispositivo gap de área. A amostra pode ser confinada dentro a lacuna como mostrado na figura painéis A e C , ou em cima a lacuna como mostrado na figura painéis A e B. Uma combinação de resina epóxi de H20E e H74F são aplicadas à amostra e curados em 100 ° C. Uma vez que o epóxi na amostra é curado, um post de sobre a mesma área de superfície como da amostra é o bocal de epóxi na superfície da amostra, usando H74F. (B) a instalação real do dispositivo estirpe, com uma parte superior vista, vista frontal e um zoom-in da amostra. O dispositivo é parafusado para um porta-amostras que desliza na cabeça do microscópio. Um contato é criado usando epóxi condutora do dispositivo para a placa da amostra. A transferência de pressão é habilitada usando um parafuso e uma série de discos de mola de Belleville. O último painel de B mostra o dispositivo de tensão, configurar, pronto a ser movido para a câmara de análise UHV. Método (C), uma alternativa é ter uma amostra dentro a lacuna do dispositivo estirpe. Os dois painéis de médio de C, uma segunda amostra maiores alcanos homocíclicos tais é epoxied no dispositivo para referência. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: configuração de tunelamento microscópio de varredura. Instalação do microscópio (A) a varredura de tunelamento. O microscópio é colocado em uma câmara acústica, que é protegida de ruído de rádio-frequência (RF). (B) a cabeça de microscópio com um porta-amostras próprias. A dica de Pt/Ir é visível. A fase de amostra pode ser movida por um conjunto de atuadores piezo para que a amostra está bem acima da ponta. (C), o microscópio cabeça é colocada dentro de dois escudos de radiação. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: Fe1 +yestrutura de cristal do Te. (A), a estrutura de cristal de festa com a camada superior, apresentando os átomos de telúrio. As linhas pontilhadas vermelhas delinear as células três unidade. (B) uma ilustração esquemática de real-espaço da célula unidade atômica (linha vermelha contínua) e estrutura magnética (linha preta sólida) de festa. O vetor de onda magnética λafm é duas vezes a distância atômica entre átomos Tay-Tay. As setas sobre os átomos de Fe indicam as orientações de spin. (C) diagrama esquemático ilustrando os domínios de gêmeo AFM que se formam quando de refrigeração, através da transição estrutural da população tetragonal para monoclínica em ~ 60 a 70 K, com um igual dos dois domínios. (D) a resposta do detwinning processo, quando uma quantidade apreciável de tensão é aplicada ao longo do eixo-b (setas pretas) com um domínio avançado (vermelho) e o outro domínio diminuída (azul). (E) A detwinned domínio completo, que deixa apenas um único domínio. (F–H) O FT do espaço em painéis C–Ereal. Os picos de QAFM1 correspondem aos domínios de real-espaço vermelho, e os picos de QAFM2 correspondem aos domínios de azul. O retículo Bragg picos são indicados como pontos pretos nos cantos da imagem. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: Modulação unidirecional de maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe. (A), A 10 nm x 10 topologia de nm da estrutura da estrutura atômica da Fe1 +yTe sem contraste magnético. (B) o FT do painel A, mostrando o Bragg picos nos cantos das imagens (círculos pretos). (C) A 10 nm, x 10 nm topologia da estrutura magnética da Fe1 +yTe, medido com uma ponta de spin-polarizado. As listras unidirecionais através de um eixo correspondem aos picos aparecendo no QAFM1 = qTeum2 no FT, como mostrado no painel D. (E) A 25 nm, x 25 nm topográficos a imagem em um limite de domínio gêmeo. (F) FT do painel E, mostrando os dois conjuntos de picos QAFM1 e QAFM2. (G) Inverse Fourier transform (iFT) dos picos de painel F QAFM1 . A cor vermelha corresponde a alta intensidade dos picos QAFM1 . IFT (H) dos picos de painel F QAFM2 . O limite de domínio é claramente distinto as imagens mostradas em painéis, G e H. O método de filtragem Fourier inverso serviu nas figuras subsequentes para identificar os diferentes domínios. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5: Imagem domínios gêmeo em maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe. (A) um 0,75 µm x 0,25 µm imagem topográfica mostrando os limites do gêmeo. Os dados foi adquiridos em três imagens topográficas adjacentes, cada 0,25 µm x 0,25 µm. (B) usando iFT, os limites de domínio são claramente evidentes. (C–E) Zoom-ins das imagens marcados com um (X) e uma caixa pontilhada amarela são mostrados com destaque, pontilhadas, cores caixas em torno dos limites. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 6
Figura 6: Imagem de vários domínios de maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe. (A) um 0,10 µm x 0,10 µm imagem topográfica de um maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe. (B) o FT do painel A, que mostra picos em ambos os sentidos, ou seja, QAFM1 e QAFM2. (C) a imagem do iFT do painel A, indicando os domínios diferentes. (D e E) Zoom-ins do destaque amarelo e laranja-pontilhada caixas no painel A. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 7
Figura 7: Imagem domínios gêmeo de maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe. (A) imagens topográficas abrangendo uma área de 0,75 µm x 0,5 µm. (B–D) linha cortes da topologia toda de preto, roxas e verdes setas no painel um. (E–G) Zoom em das áreas destacadas nas marcas de verde, marrons e amarelas (X) no painel A. IFT (H) do painel A, mostrando os domínios do gêmeo. As linhas pontilhada branca são as bordas de passo/fronteiras. Os domínios não são afetados por essas características estruturais. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 8
Figura 8: Imagem detwinned domínios em tensas Fe1 +yTe. (A), A grande 1.750 µm x 0,50 µm topografia tomadas numa tensa Fe1 +yTe amostra. (B e C) a FT dos Eyesys de único em (0,50 µm x 0,50 µm) dois maiores aquisição de um par de AFM picos em uma direção. Processo de filtragem o Fourier e iFT (D) é aplicado para as imagens no painel, que mostra apenas um único domínio, como esperado. A linha pontilhada no painel D é um passo que não afeta o domínio unidirecional. (E) A zoom em da região realçada em amarelo (X) mostrando listras unidirecionais. (F) uma zoom em do painel E, também, mostrando claramente as listras unidirecionais de detwinned amostra. (G) o FT do painel E. Os picos AFM aparecem apenas em uma direção, que coincide com a estrutura de espaço real no painel de E. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Todas as operações necessárias para mover as amostras para dentro e para dentro o STM são realizadas usando conjuntos de manipuladores de braço. O STM é mantido em baixas temperaturas por Hélio líquido e nitrogênio líquido, e a amostra esfria pelo menos 12 h antes de ser abordado. Isso permite que a temperatura da amostra e microscópio atingir o equilíbrio térmico. Para isolar o ruído elétrico e acústico, o STM é colocado em um quarto blindado de frequência de rádio e acústica. A cabeça do microscópio é suspensa mais de molas para estabilidade instrumental otimizada. A fase de amostra pode ser traduzida por vários milímetros que permitem o acesso a diferentes partes das amostras 1mm tensa.

Desde pressão uniaxial é o parâmetro de ajuste no experimento descrito aqui, é imperativo que o estresse térmico gerado a partir de arrefecimento não é transferido diretamente para a amostra. Para isso, empregamos uma série de discos de mola de Belleville. Usando a carga de trabalho dos discos de 67 N e a deflexão da mola Belleville na carga de trabalho de 50 µm, podemos calcular a constante de mola para cada disco como k = 1,3 x 106 N/m, que produz uma constante de mola total de k = 1,625 x 105 N/m f ou 4 pares de molas em série. Isso garante o estresse térmico sobre a amostra através do resfriamento da temperatura de 4K para ser menos de 0,05% para uma tensão aplicada de 1% e, portanto, desprezível. No experimento, podemos rodar o parafuso micrométrico de 50°, que corresponde a Δx = 50 µm. A força aplicada na amostra através das molas pode ser calculada para ser F = kΔx = 8 N. A pressão é, portanto, p = F/A = 8 N / (0,1 x 10-6 m2) = 0,08 GPa. Para um módulo de Young de 70 Gpa para FeTe37, a pressão aplicada uniaxial corresponde à tensão de 0,1%.

Um grande desafio em integrar os dispositivos de tensão com o STM é a aplicação de tensão sem quebrar ou apresentar rachaduras na amostra. Teste de experiências em várias amostras de Bi-2212, Sr3Ru2O7, e Fe1 +yTe mostraram que, dependendo da espessura da amostra, amostras de suportar tensões de até ~0.8%-1.0%, correspondendo a ~ 1 GPa de aplicada pressão. Não há indicações de rachaduras na superfície de amostra são observáveis abaixo deste valor como visto visualmente pelo microscópio óptico. Seguindo os mesmos princípios de trabalho recente demonstrou com sucesso a aplicação da tensão de ± 1% na Sr2RuO4 9.

O sucesso desta técnica reside na execução cuidadosa do alinhamento correto da amostra através da abertura de 1 mm e aplicação de pressão sobre a amostra sem quebrar ou dobrá-lo. Outra consideração importante é o processo de chicotada, que permite a exposição de uma superfície limpa, plana. Este é um processo aleatório e funciona melhor para materiais que decompor facilmente. Uma última consideração é tendo uma ponta afiada que produz resolução atômica e pode pegar alguns átomos de ferro em excesso para alcançar o contraste magnético.

Em conclusão, os experimentos e a análise descrita aqui com sucesso demonstram a incorporação de nosso dispositivo de tensão com STM, fornecendo um novo parâmetro de ajuste que pode ser inestimável para o estudo das ordens concorrentes em sistemas de elétrons correlacionados. A vantagem do dispositivo atual é a vasta gama de tensão positiva e negativa que pode ser aplicado para a amostra. Nesta demonstração pode afetar outros experimentos espectroscópicos como ARPES.

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Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgments

P.A. reconhece apoio de o US National Science Foundation (NSF) carreira sob concessão não. DMR-1654482. Síntese de material foi realizado com o apoio da subvenção não 2011/01/B/ST3/00425 polonês centro nacional de ciência.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Belleville spring disks McMaster Carr
Fe(1.1)Te Single Crystal
H20E Epoxy Technology
H74F Epoxy Technology
Micrometer screws McMaster Carr
Stainless Steel sheets (416) McMaster Carr

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Visualizando Uniaxial-tensão manipulação dos domínios antiferromagnéticas em Fe<sub>1 +</sub><em><sub>Y</sub></em>Te usando uma varredura de Spin-polarizado microscópio de tunelamento
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Kavai, M., Giannakis, I., Leshen, J., Friedman, J., Zajdel, P., Aynajian, P. Visualizing Uniaxial-strain Manipulation of Antiferromagnetic Domains in Fe1+YTe Using a Spin-polarized Scanning Tunneling Microscope. J. Vis. Exp. (145), e59203, doi:10.3791/59203 (2019).

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