Uso de tensión uniaxial combinado con polarización de spin túnel microscopía, visualizar y manipular la estructura de dominio antiferromagnéticos de Fe1 + yTe, el compuesto del padre de superconductores basados en hierro.
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Artículo de método
Visualización de tensión Uniaxial manipulación de dominios antiferromagnéticos en Fe1 +YTe usando un análisis de polarización de Spin microscopio el hacer un túnel
En este artículo
Resumen
Resumen
La búsqueda para entender la correlación electrónica ha empujado las fronteras de mediciones experimentales hacia el desarrollo de nuevas técnicas experimentales y metodologías. Aquí utilizamos un dispositivo de tensión uniaxial de la casa construida novela integrado en nuestra variable temperatura microscopio efecto túnel que nos permite manipular la tensión uniaxial en el plano en muestras controllably y probe su respuesta electrónica a escala atómica. Usando microscopía de efecto túnel (STM) con técnicas de polarización de spin, visualizamos antiferromagnéticos (AFM) dominios y su estructura atómica en Fe1 +yTe muestras, el compuesto del padre de superconductores basados en hierro, y demostrar cómo estos dominios responden a tensión uniaxial aplicada. Observamos la bidireccional dominios AFM en la muestra filtrado, con un tamaño de dominio promedio de ~ 50-150 nm, hacer la transición a un único dominio unidireccional bajo tensión uniaxial aplicada. Los resultados presentados aquí abren una nueva dirección para utilizar un parámetro de sintonización valiosa en STM, así como otras técnicas espectroscópicas, tanto para la adaptación de las propiedades electrónicas en cuanto a la inducción de simetría adaptación sistemas materiales cuánticos.
Introducción
Superconductividad de alta temperatura en cupratos y los superconductores basados en hierro es una intrigante situación cuántica materia1,2. Un desafío importante en la superconductividad de comprensión es la naturaleza localmente entrelazada de diferentes Estados de simetría rota, como electrónicos nemático y esméctica fases (que rompen las simetrías rotacionales y traslacionales de los Estados electrónicos), con superconductividad3,4,5,6,7. Manipu....
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Protocolo
Nota: El cuerpo en forma de U se hace del acero inoxidable 416-grado, que es rígido y tiene un bajo coeficiente de expansión térmica (CTE), ~9.9 μm/(m∙°C), en comparación con μm/(m∙°C) de ~17.3 de acero inoxidable grado 304.
1. mecánico de tensión uniaxial
- Limpie el dispositivo en forma de U, los tornillos del micrómetro (1 – 72 corresponden a 72 rotaciones por pulgada), los discos de resorte de Belleville y la placa base por les sonicando por separado en acetona primero y luego en isopropanol, durante 20 minutos cada uno, en un sonicador de baño ultrasónico. Esto elimina las partículas de impurezas. Este proceso debe llevarse a c....
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Resultados
Topografos STM se midieron en modo de corriente constante con un sesgo de punto de ajuste del meV-12 aplicado a la muestra y un valor actual de -1.5 nA recogida en la punta. Consejos de PT-Ir fueron utilizados en todos los experimentos. Para lograr hacer girar-polarizado STM, la punta del microscopio túnel exploración tiene que recubrirse con átomos magnéticos, que puede ser bastante difícil. En este caso de estudio de Fe1 +yTe, la muestra sí mismo proporcio.......
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Discusión
Todas las operaciones necesarias para mover las muestras en y dentro del STM se llevan a cabo haciendo uso de los manipuladores de brazo. El STM es mantenido a bajas temperaturas por nitrógeno líquido y el helio líquido, y la muestra se enfríe durante al menos 12 h antes de ser abordado. Esto permite que la temperatura de la muestra y microscopio alcanzar el equilibrio térmico. Para aislar el ruido eléctrico y acústico, el STM se coloca en una acústica y la sala de radio frecuencia blindado. La cabeza del microscopio se .......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
P.A. reconoce apoyo de la US National Science Foundation (NSF) carrera con premio. DMR-1654482. Síntesis del material se realizó con el apoyo de la concesión del centro de ciencia nacional polaco No 2011/01/B/ST3/00425.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Discos de resorte Belleville | McMaster Carr | ||
| Fe(1.1)Te | Single Crystal | ||
| H20E | Tecnología epoxi | ||
| H74F | Tecnología epoxi | ||
| Tornillos micrómetros | McMaster Carr | ||
| Chapas de acero inoxidable (416) | McMaster Carr |
Referencias
- Paglione, J., Greene, R. L. High-temperature superconductivity in iron-based materials. Nature Physics. 6 (9), 645(2010).
- Keimer, B., Kivelson, S. A., Norman, M. R., Uchida, S., Zaanen, J. From quantum matter to high-temperature superconductivity in copper oxides. Nature.
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Reimpresiones y permisos
