Name: ייצור של Nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 27 s
Description: למד לייצר ננו-מבנים מגנטיים על ממברנות סיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטית. שיטה זו משלבת ליתוגרפיה אלקטרונית ואידוי קרן אלקטרונים ליצירת דיסקים מגנטיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה ייצורם נתמך כלכלית על ידי הסוכנות מענק של צ'כיה (פרוייקט מס 15-34632L) ועל ידי ננו CEITEC + הפרויקט, מזהה CZ.02.1.01/0.0/0.0/16 013/0001728. הזיוף דגימה ומדידה ז בוצעו בהתשתית למחקר ננו CEITEC (מזהה LM2015041, MEYS CR, 2016-2019). מינה Dhankhar נתמכה על ידי מלגה כישרון ברנו Ph.d....

<ol><li>Hubert, A., Schäfer, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHubert%2C+A+%22Magnetic+Domains.+The+Analysis+of+Magnetic+Microstructures%22">Magnetic Domains. The Analysis of Magnetic Microstructures</a>. , Springer. Berlin, Heidelberg, New York. (1998).</li>
<li>Cowburn, R. P., Koltsov, D. K., Adeyeye, A., O, M. E., Welland, M. E., Tricker, D. M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/profile/Denis_Koltsov/publication/230779183_Single-Domain_Circular_Nanomagnets/links/5524ed260cf2b123c5175e31.pdf">Single-domain circular nanomagnets.</a> Physical Review Letters. 83 (5), 1042-1045 (1999).</li>
<li>Shinjo, T., Okuno, T., Hassdorf, R., Shigeto, K., Ono, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+vortex+core+observation+in+circular+dots+of+Permalloy%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Magnetic vortex core observation in circular dots of Permalloy.</a> Science. 289 (5481), 930-932 (2000).</li>
<li>Guslienko, K. Y., Novosad, V., Otani, Y., Shima, H., Fukamichi, K. <a target="_blank" href="https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.65.024414">Magnetization reversal due to vortex nucleation, displacement, and annihilation in submicron ferromagnetic dot arrays.</a> Physical Review B. 65, 024414(2001).</li>
<li>Guslienko, K. Y., Novosad, V., Otani, Y., Shima, H., Fukamichi, K. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1377850">Field evolution of magnetic vortex state in ferromagnetic disks.</a> Applied Physics Letters. 78 (24), 3848(2001).</li>
<li>Schneider, M., Hoffmann, H., Otto, S., Haug, T., Zweck, J. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1490623">Stability of magnetic vortices in flat submicron Permalloy cylinders.</a> Journal of Applied Physics. 92 (3), 1466-1472 (2002).</li>
<li>Van Waeyenberge, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+vortex+core+reversal+by+excitation+with+short+bursts+of+an+alternating+field%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Magnetic vortex core reversal by excitation with short bursts of an alternating field.</a> Nature. 444, 461-464 (2006).</li>
<li>Kammerer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+vortex+core+reversal+by+excitation+of+spin+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Magnetic vortex core reversal by excitation of spin waves.</a> Nature Communications. 2, 279(2011).</li>
<li>Guslienko, K. Y., Ivanov, B. A., Novosad, V., Otani, Y., Shima, H., Fukamichi, K. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1450816">Eigenfrequencies of vortex state excitations in magnetic submicron-size disks.</a> Journal of Applied Physics. 91 (10), 813-823 (2002).</li>
<li>Urbánek, M., et al. <a target="_blank" href="http://link.aps.org/pdf/10.1103/PhysRevB.91.094415">Dynamics and efficiency of magnetic vortex circulation reversal.</a> Physical Review B. 91, 094415(2015).</li>
<li>Uhlíř, V., et al. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nnano.2013.66">Dynamics switching of the spin circulation in tapered magnetic nanodisks.</a> Nature Nanotechnology. 8 (5), 341-346 (2013).</li>
<li>Jung, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Logic+operations+based+on+magnetic-vortex-state+networks%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Logic operations based on magnetic-vortex-state networks.</a> ACS Nano. 6 (5), 3712-3717 (2012).</li>
<li>Hasegawa, N., Sugimoto, S., Fujimori, H., Kondou, K., Niimi, Y., Otani, Y. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.7567/APEX.8.063005/meta">Selective mode excitation in three-chained magnetic vortices.</a> Applied Physics Express. 8 (6), 063005(2015).</li>
<li>Wintz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+vortex+cores+as+tunable+spin-wave+emitters%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Magnetic vortex cores as tunable spin-wave emitters.</a> Nature Nanotechnology. 11, 948-953 (2016).</li>
<li>Hopster, H., Oepen, H. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHopster%2C+H+%22Magnetic+Microscopy+of+Nanostructures%22">Magnetic Microscopy of Nanostructures</a>. , Springer. Berlin, Heidelberg. (2005).</li>
<li>Fischer, P. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/aa778a">Magnetic imaging with polarized soft x-rays.</a> Journal of Physics D: Applied Physics. 50 (31), 313002(2017).</li>
<li>Vanatka, M., et al. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.5006235">Magnetic vortex nucleation modes in static magnetic fields.</a> AIP Advances. 7 (10), 105103(2017).</li>
<li>Constancias, C., Landis, S., Manakli, S., Martin, L., Pain, L., Rio, D. Electron beam lithography. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aConstancias%2C+C+%22Lithography%22">Lithography</a>. Landis, S. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. (2013).</li>
<li>Williams, D. B., Carter, C. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWilliams%2C+DB+%22Transmission+Electron+Microscopy.+A+Textbook+for+Materials+Science%22">Transmission Electron Microscopy. A Textbook for Materials Science</a>. , Springer. (2009).</li>
<li>Seshan, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSeshan%2C+K+%22Handbook+of+Thin-film+Deposition+Processes+and+Techniques%22">Handbook of Thin-film Deposition Processes and Techniques</a>. , William Andrew. New York, NY. (2002).</li>
<li>Thompson, A., et al. X-Ray Data Booklet. , Lawrence Berkeley National Laboratory. Available from:
 <a target="_blank" href="http://xdb.lbl.gov">http://xdb.lbl.gov</a> (2000).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

הראו הזיוף של דגימות עבור microscopies מגנטי ז ו- MTXM. דגימות אלה צריך להיות מפוברק על ממברנות חטא דק כך האלקטרונים, במקרה של פריט, צילומי הרנטגן רך, במקרה MTXM, יכול לחדור דרך הדגימות. יכול להיות מפוברק דגימות אלה על-ידי ליתוגרפיה להתנגד חיובי 1) או 2) ליתוגרפיה שלילי להתנגד.
השתמשנו בטכניקה ליתוגרפיה להתנגד חיובי כי היא דורשת הכנת המדגם פחות, פחות צעדים פבריקציה נוספת, מאפשר עיבוד קל יותר. זה גם מאפשר החוקר להשתמש באפקט צל, שאותו היינו עבור הפקד צורה מדויקת דיסק (הצרה של צד אחד של הדיסק). צורה זו נעשה שימוש כדי לשלוט מחזור מערבולות מגנטיות במהלך התגרענות10,11.
החיסרון של שיטה זו הוא ההליך ההמראה מסובך כי החומר סרט דק לפעמים הופקד על הקצה להתנגד, ואז לא ניתן להסיר על ידי ההמראה. פתרנו בעיה זו על-ידי שימוש שכבה כפולה להתנגד. זה קצת מגביל את הרזולוציה (כ-20 ננומטר) של תהליך lithographical אך נותר מספיק לצורך הדמיה מגנטית.
טכניקת הדפס אבן שלילי להתנגד מציעה רזולוציה גבוהה יותר מבנים עם רזולוציה עד 7 nm יכול להיכתב לתוך להתנגד. החומר ואז חרוטה משם על-ידי איכול רטוב או על ידי יון לשגר תחריט. הבעיה עם שיטה זו היא להתנגד קשה להסיר לאחר החריטה. בנוכחות חמצן נפוץ פלזמה להתנגד אחר אינה אפשרית במקרה של מבנים permalloy דק, כפי מתחמצנים בקלות רבה. עובדה זו, יחד עם הצורך להשתמש בטכניקה צל, מיטיבה את תהליך חיובי ליתוגרפיה אשר שימשה במהלך עבודה זו.
השתמשנו בדגימות שהוכנו על ידי בשיטות המתוארות במאמר זה עבור הצפיה הדינמיקה של מערבולות מגנטיות במהלך סירקולציה המעבר על-ידי10,MTXM11 , התצפית של המדינות השונות התגרענות17 . זה ניתן להרחיב סוגים נוספים של ניסויים הדורשים מבנים lithographically מוכן על הממברנות.

המגנטיות של nanostructures נחקרה באופן אינטנסיבי בשני העשורים האחרונים בעקבות מגמות טכנולוגיות לקראת המזעור. כל הממדים לרוחב של המבנים הופכות לקטנות יותר, קטן יותר, תכונות מגנטיות של מבנים פרומגנטי ולהתחיל להיות נשלטת על ידי הצורה הגיאומטרית מבנה בנוסף לתכונות של חומר מגנטי. ההתנהגות של רכיבים מגנטיים שונים של חומרי תפזורת כדי מזערים נצפה פרטים (למשל, על ידי הובר בישיבתו)1. אחת הדוגמאות הידועה ביותר של מצב הקרקע מגנוט לא טריוויאלי הוא מגנטי מבנים מגנוט של מערבולות-קרלינג, המתרחשים מיקרון, כחיוניים-בגודל דיסקים מגנטי דק ומצולעים. מגנוט כאן כרוך סביב בתוך המטוס סביב out-של-plane מערבולת core2,3. היפוך מגנוט של מערבולות מגנטיות נחקרה בהרחבה סטטי4,5,6 והן דינמי7,-8,-9,-10 משטרים. היישומים האפשריים של מערבולות מגנטיות הם, למשל, זיכרון רב יותר תאים11, מעגלים לוגיים12, מכשירי תדר רדיו13או פולטים גלי ספין-14.
כדי בתמונה מערבולת מגנטי במיוחד ליבת מערבולת, הרזולוציה המרחבית של הטכניקה מיקרוסקופ צריך להיות קרוב ככל האפשר כדי היסוד פיסיקליות מגנטי (להלן 10 ננומטר). לורנץ הילוכים מיקרוסקופ אלקטרונים15 (ז) ו תמסורת מגנטית רנטגן מיקרוסקופ16 (MTXM) הם מועמדים אידיאליים עבור ההדמיה של מערבולות מגנטיות כפי שהם מציעים רזולוציה מרחבית גבוהה וגם MTXM מציע גבוה טמפורלית רזולוציה ללימודי dynamics מגנוט. החיסרון של טכניקות אלה הוא הכנת הדוגמא מסובך, וזה הנושא של העיתון שהוצגו.
התהליכים שהוצגו כאן להסביר את הזיוף של דגימות המשמש הדמיה מגנטית מערבולות TEM17 ו- MTXM10,11. בשתי הטכניקות הם אופי השידור, בגלל זה, זה הכרחי כדי לפברק את המבנים על קרום דק. הקרומים עשויים בדרך כלל מ סיליקון ניטריד וטווחים שלהם עובי עשרות ננומטר כמה מאות ננומטר. כל השיטות האלה שני דורשת של הגיאומטריה מסגרת תמיכה שונים. במקרה של MTXM, המסגרת נמצאת 5 x 5 מ מ2 , החלון גדול, 2 x 2 מ מ2. במקרה של TEM, הגיאומטריה מסגרת הוא מעגל של 3 מ מ קוטר עם גודל החלון תלוי הניסוי, בדרך כלל 250 x 250 מיקרומטר2. הממברנות להביא אתגרים נוספים של טיפול מדגם קשה יותר עם הסיכון של שבירת החלונות במהלך כל התהליכים ליתוגרפיה.
הזיוף של דגימות יכול להיעשות על ידי חיוביות ושליליות להתנגד טכניקות הדפס אבן18. התהליך ליתוגרפיה להתנגד חיובי משתמש להתנגד חיובי; המבנה הכימי של השינויים להתנגד על הקרנה, החלק החשוף יהפוך מסיס היזם כימי. באזור החשוף ישטוף בעוד אזור שלא נחשפו יישאר על המצע. במקרה של תהליך ליתוגרפיה להתנגד שלילי, ההקרנות מתקשה להתנגד את, באזור החשוף יישאר על המצע בעוד אזור שלא נחשפו ישטוף במפתח כימי. ניתן להשתמש בשתי הטכניקות הזיוף של הדגימות, אבל אנחנו מעדיפים ליתוגרפיה להתנגד חיובי כי זה דורש פחות שלבים פבריקציה נוספת בהשוואה השלילי להתנגד טכניקת הדפס אבן. זה גם הרבה יותר קל לטפל, מהירה, לעיתים קרובות מספק תוצאות טובות יותר.

<table><tbody><tr><td>ממברנת SiN - TEM</td><td>Silson</td><td>SiRN-TEM-200-0.25-500</td><td>ממברנת TEM</td></tr><tr><td>ממברנת SiN - MTXM</td><td>Silson</td><td>SiRN-5.0-200-3.0-200</td> מתאם תלת מימד <td>ממברנה MTXM</td></tr><tr><td>לציפוי</td><td></td><td></td> ספין <td>ניתן להוריד את דגם המתאם להדפסת תלת מימד בכתובת:</td></tr><tr><td>https://www.thingiverse.com/thing:2808368 PMMA 950k קרן אלקטרונים התנגדות</td><td>Allresist</td><td>AR-P 679.04</td><td>משמש לדגימת TEM</td></tr><tr><td>מפתח התנגדות לקרן אלקטרונים</td><td>Allresist</td><td>AR 600-56</td><td>המשמש לדגימת TEM</td></tr><tr><td>התנגדות לקרן אלקטרונים בעלת ניגודיות גבוהה</td><td>Allresist</td><td>AR-P 6200.13</td><td>המשמש למוליך הגל במדגם MTXM</td></tr><tr><td>מפתח התנגדות לקרן אלקטרונים בעלת ניגודיות גבוהה</td><td>Allresist</td><td>AR-600-546</td><td>המשמש למוליך הגל בדגימת MTXM</td></tr><tr><td>Tetrakis (dimethylamido) titanium (IV)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>669008 אולדריץ'&nbsp;</td><td>משמש לתצהיר סרט דק TiO2 על ידי ALD&nbsp;</td></tr><tr><td>התנגדות קרן אלקטרונים לליתוגרפיה ננומטרית</td><td>Allresist</td><td>AR-P 617.02</td><td>משמש כשכבה התחתונה של התנגדות דו-שכבתית להליך הרמה קל יותר</td></tr><tr><td>PMMA 950k התנגדות קרן אלקטרונים</td><td>Allresist</td><td>AR-P 679.04</td><td>משמש כשכבה העליונה של התנגדות דו-שכבתית להליך הרמה קל יותר</td></tr><tr><td>מפתח התנגדות קרן אלקטרונים</td><td>Allresist</td><td>AR 600-56</td><td>המשמש לפיתוח הדיסקים על מוליך</td></tr> <tr><td>הגלכדורי Permalloy</td><td>Kurt J Lesker</td><td>EVMPERMQXQ-D</td><td>המשמשים לתצהיר השכבות המגנטיות</td></tr><tr><td>כדורי טיטניום</td><td>Kurt J Lesker</td><td>EVMTI45QXQD</td><td>משמשים כשכבת דבק למוליך גל הזהב</td></tr><tr><td>כדורי זהב</td><td>Kurt J Lesker</td><td>EVMAUXX40G</td><td>משמשים לתצהיר מוליך הגל</td></tr></tbody></table>

ייצור של nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור

Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques

Microscopies מגנטי אלקטרונים ורנטגן לאפשר הדמיה מגנטית ברזולוציה גבוהה עד עשרות ננומטר. עם זאת, הדגימות צריכים להיות מוכנים על קרום שקוף אשר הם שבירים מאוד קשה לתמרן. אנו מציגים תהליכים על הזיוף של דגימות עם מיקרו מגנטי, nanostructures עם תצורות ספין ויוצרים מתאים במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים לורנץ, תמסורת מגנטית רנטגן מיקרוסקופ מחקרים מגנטי מערבולות. הדגימות הינן מוכנות על ממברנות הסיליקון ניטריד ואת הזיוף מורכב ספין ציפוי, UV, קרינה לליטוגרפיה, פיתוח כימי להתנגד, אידוי חומר מגנטי ואחריו תהליך ההמראה ויוצרים מבנים מגנטי הסופי. הדגימות במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים לורנץ מורכב מגנטי nanodiscs מוכן בשלב ליתוגרפיה יחיד. הדגימות עבור מיקרוסקופ שידור רנטגן מגנטיים משמשים לניסויים דינאמיים זמן לפתור מגנוט, nanodiscs מגנטי מוצבים גלבו המשמש הדור של השדה המגנטי הדיר פולסים על-ידי העברת חשמלי זרם דרך גלבו. גלבו נוצר בשלב הדפס אבן נוספת.

איור 1 מציג את הצילומים של חטא מסגרות, ממברנות המשמש את microscopies MTXM, ז. איור 2 מציג את העיצוב של המתאמים מודפס 3D כדי להחזיק את TEM ממברנה מהציר במהלך תהליך ציפוי ספין. איור 3 מראה את השלבים השונים של הכנת הדוגמא ז (לאחר פיתוח להתנגד ואחרי ההליך ההמראה) ואת התמונה הסופית (פירושונים) ז. איור 4 מציג את התרשימים? של השלבים הכנה הזיוף של הדיסקים, גלבו את קרום חטא לניסויים זמן לפתור MTXM. איור 5 מראה את הדגימה MTXM הסופי המכיל את הדיסקים מונחת גלבו.

פרוטוקול להרכבת מיקרו מגנטי - ו nanostructures עם תצורות ספין ויוצרים מתאים במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) ולימודי מיקרוסקופ (MTXM) רנטגן תמסורת מגנטית מגנטי מערבולות מוצג.

ייצור של Nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור

Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בייצור מבני מיקרו וננו, לתצפית על ידי מיקרוסקופ אלקטרונים ומיקרוסקופ רנטגן. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת ייצור דגימות על ממברנות סיליקון ניטריד דקות בננומטר, שהיא הדרישה לתצפית על ידי מיקרוסקופי שידור. מי שידגים את ההליך יהיו מינה דהנקאר ומארק ונאטקה, סטודנטים לתואר שני מהמעבדה שלי.כדי להתחיל, הניחו את ממברנות הסיליקון ניטרייד בגודל 30 ננומטר על פלטה חמה בטמפרטורה של 180 מעלות צלזיוס, ואפו אותן במשך 15 דקות כדי להסיר לחות. הנח את המתאם על ציפוי הסיבוב ולאחר מכן הנח את הממברנות במתאם. מעיל סיבוב 950k pmma עמיד ב-3,000 סל"ד למשך דקה אחת כדי לייצר עובי סרט של כ-200 ננומטר.לאחר מכן, אופים לאחר מכן את הדגימות על הפלטה החמה בחום של 180 מעלות צלזיוס למשך שלוש דקות כדי להקשיח את שכבת ה-pmma. כדי לבצע ליתוגרפיה של אלומת אלקטרונים, צייר את התבנית הרצויה של דיסקים במערכת מסד הנתונים הגרפית, או בפורמט GDS, והעלה אותה למערכת הליתוגרפיה של קרן האלקטרונים. טען את הדגימות למערכת כותב הקרן האלקטרונית.ואז הכינו את הבמה והקורה. חשוף את שטח הדיסקה למינון אלקטרונים של 260 מיקרוקולומבים לסנטימטר רבוע באנרגיית אלומה של 20 קילו אלקטרון וולט. לאחר החשיפה, טבלו את הדגימות במפתח מתיל איזובוטיל קטון למשך שתי דקות.לאחר מכן העבירו את הדגימות לאלכוהול איזופרופיל למשך 30 שניות כדי לעצור את ההתפתחות. השתמש במים נטולי יונים כדי לשטוף כל דגימה למשך 30 שניות. לאחר מכן, תוך כדי החזקת כל דגימה בפינצטה, השתמש בחנקן כדי לייבש אותה.לאחר מכן, באמצעות מיקרוסקופ אופטי, התחל בהגדלה נמוכה כדי לבדוק את התפתחות הדגימות, ולאחר מכן עבור להגדלה גבוהה. כדי לבצע אידוי קרן אלקטרונים, השתמש בקפטון כדי להדביק בזהירות את הממברנות על המחזיק. ולהעביר את הדגימות לתא התצהיר של מאייד הקרן האלקטרונית באמצעות נעילת עומס.השתמש במערכת אידוי קרן האלקטרונים במתח תאוצה של שמונה קילו-וולט ובזרם אלומה של כ-120 מיליאמפר כדי להפקיד שכבה דקה של פרמלוי בעובי שנע בין 20 ל-100 ננומטר, וקצב שקיעה של כאנגסטרום אחד לשנייה. כדי להרים את עודפי המתכת, הניחו את הממברנות בכוס עם אצטון למשך שעה. לאחר מכן, תוך כדי שימוש בפינצטה כדי להחזיק אותם, השתמש באצטון כדי לרסס את הממברנות עד להסרת עודפי המתכת.אם נותרה עודף מתכת על הדגימה, הנח את הממברנה בחזרה באצטון להשרייה נוספת, לפני ריסוס שוב באצטון. כדי לצלם דגימה, הרכיבו אותה למחזיק הדגימה TEM והכנסו אותה למיקרוסקופ. בעזרת ההליכים הסטנדרטיים של המיקרוסקופ, תקן את גובה הדגימה ויישר את המיקרוסקופ במצב לורנץ במתח המאיץ הרצוי.לדוגמא, 300 קילו-וולט במקרה זה. הציגו את האות המגנטי על ידי ביטול המיקוד של עדשת לורנץ. לאחר מכן הטה את הדגימה כדי להציג את רכיב השדה הרגיל.לדוגמא, זווית מתאימה היא 30 מעלות. הפעל את השדה המגנטי על ידי ריגוש עדשת האובייקט, שבדרך כלל כבויה במצב לורנץ. לבסוף, להרוות את הדגימה, להפחית בהדרגה את השדה המגנטי על ידי ביטול הריגוש של עדשת האובייקטיב, וללכוד את התמונות במצלמה.ניתן לראות כאן את המסגרות והממברנות של סיליקון ניטרייד המשמשות למיקרוסקופי MTXM ו-LTEM. מסגרת MTXM היא ריבוע של חמישה על חמישה מילימטר בעובי חלון של 200 ננומטר. ומסגרת ה- TEM מתאימה לעיגול בקוטר שלושה מילימטר בעובי חלון של 30 ננומטר.פאנל זה מכיל חלון ממברנה מסיליקון ניטרייד עם מערכי הדיסקים בהתנגדות לאחר חשיפת קרן האלקטרונים והתפתחות ההתנגדות. המערך הסופי של הדיסקים המגנטיים שצולמו על ידי ה-SEM מוצג כאן. תמונת LTEM זו ממחישה את מצבי הגרעין של מערבולות מגנטיות במערך של ננו-דיסקים מגנטיים.לבסוף, תמונת SEM זו מייצגת את המבנה הסופי של דיסקים בעובי 30 ננומטר ושני דיסקים ברוחב מיקרון על מוביל גל זהב עם סימני יישור. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך יום אחד. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור להשתמש בפרמטרים מתאימים לחשיפת קרן אלקטרונים של התבנית.לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לייצר ולאפיין את המבנים צעד אחר צעד, בשיטה המוצגת. אל תשכח שעבודה עם כימיקלים מסוכנת, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות כגון לבישת כפפות ומשקפי מגן תוך מניפולציה של החומר במכסה אדים בעת ביצוע ההליך.

fabrication-magnetic-nanostructures-on-silicon-nitride-membranes-for

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

שיטה לחיבור קבוע של שני ופלים מסיליקון כדי לממש מארז אחיד מתוארת. זה כולל הכנת רקיקים, ניקוי, מליטה RT, ותהליכי חישול. ופלים מלוכדים וכתוצאה מכך (תאים) יש אחידות של המתחם ~ 1%1,2. הגיאומטריה המתקבלת מאפשרת מדידות של נוזלים וגזים מוגבלים.

ייצור חללים ננומטריים אחידים באמצעות מליטה וופל ישיר סיליקון

אנו מדווחים על פרוטוקול לשילוב המטרולוגיה האטומית של מיקרוסקופ המנהור הסורק לדפוס פני השטח עם שקיעת שכבה אטומית סלקטיבית ותחריט יונים תגובתי. באמצעות תהליך חזק הכולל חשיפות אטמוספריות רבות והובלה, ננו-מבנים תלת מימדיים עם מטרולוגיה אטומית מיוצרים.

ייצור ננו-מבנה אטומי למעקב

אנו מתארים את המתודולוגיה של פילינג מכני ושקיעה של פתיתים של חומרים חדשים בגודל מיקרון על המצע, ייצור מבני מכשירים ניסיוניים לניסויי תחבורה, ומדידת המגנטוטרנספורט בקריוסטט מחזור סגור של הליום יבש בטמפרטורות של עד 0.300 K ושדות מגנטיים עד 12 T.

שיטות ניסיוניות מתקדמות לטמפרטורה נמוכה Magnetotransport מדידה של חומרים חדשים

אנו מציגים פרוטוקול למניפולציה של מערבולות בודדות בסרטים מוליכים-על דקים, תוך שימוש במגע מכני מקומי. השיטה אינה כוללת הפעלת זרם, שדה מגנטי או שלבי ייצור נוספים.

סריקת לימוד SQUID של מניפולציה וורטקס ידי לתקשר מקומי

בעבודה זו, אנו מתארים פרוטוקול ליצירת ננו-חוט ברזל, כולל היווצרות קרום אלומינה נקבובי המשמש כתבנית, הפקדת לתוך תבניות באמצעות האלקטרוליט פתרון, ושחרורו של ננו לתוך הפתרון.

ברזל יצוק בייצור ננו-נקבובי אלומיניום ואיפיון

מוצג כאן הוא פרוטוקול לניתוח שינויים ננו במהלך הטיה situ עם מיקרוסקופ אלקטרונים שידור (TEM) עבור מבנה מתכת-מבודד-מתכת מוערם. יש לו יישומים משמעותיים נגד מיתוג מוטות מוצלבים עבור הדור הבא של מעגלי לוגיקה לתכנות וחומרה neuromimicking, כדי לחשוף את מנגנוני הפעולה הבסיסיים שלהם וישימות מעשית.

ב מיקרוסקופ אלקטרונים שידור Situ עם הטיה והפיקה של מוטות אסימטריים המבוססים על מעורב שלבים a-VOx

עבודה זו מציגה גישה מלמטה למעלה להנדסה של כוחות מגנטיים מקומיים לשליטה בארגון העצבי. תאים דמויי נוירון עמוסים ננו-חלקיקים מגנטיים (MNPs) מצופים על גבי ונשלטים על ידי פלטפורמה מיקרו בדוגמת עם מגנטיזציה בניצב. כמו כן מתוארים אפיון מגנטי, ספיגה תאית MNP, כדאיות התא, וניתוח סטטיסטי.

ייצור פלטפורמות מגנטיות עבור ארגון בקנה מידה מיקרון של נוירונים מחוברים

שבב מיקרו-תבניתי שפותח לאחרונה עם חלונות תחמוצת גרפן מיוצר על ידי יישום טכניקות של מערכת מיקרואלקטרומכנית, המאפשרות הדמיה יעילה ובעלת תפוקה גבוהה של מיקרוסקופיית אלקטרונים קריוגנית בתפוקה גבוהה של ביומולקולות וננו-חומרים שונים.

ייצור שבב מיקרו-תבניתי בעובי מבוקר למיקרוסקופיית אלקטרונים קריוגנית בתפוקה גבוהה

מיקרוסקופיית כוח מגנטי (MFM) משתמשת בגשושית מיקרוסקופיית כוח אטומי ממוגנטת אנכית למדידת טופוגרפיה של דגימות ועוצמת שדה מגנטי מקומי ברזולוציה ננומטרית. מיטוב הרזולוציה והרגישות המרחבית של MFM דורש איזון בין הקטנת גובה ההרמה לבין משרעת הנעה (תנודות) גוברת, ויתרונות מפעולה בתא כפפות אטמוספירה אינרטי.

אופטימיזציה של רזולוציה ורגישות מיקרוסקופית כוח מגנטי כדי להמחיש תחומים מגנטיים בקנה מידה ננומטרי

מאמר זה עוקב אחר מחזור החיים של מהוד ממברנת סיליקון ניטריד, מתכנון דרך ייצור ועד אפיון.

ייצור ואפיון של מהודי ממברנת סיליקון ניטריד High-Q

למד לייצר ננו-מבנים מגנטיים על ממברנות סיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטית. שיטה זו משלבת ליתוגרפיה אלקטרונית ואידוי קרן אלקטרונים ליצירת דיסקים מגנטיים.

ייצור של Nanostructures מגנטית על ממברנות הסיליקון ניטריד ללימודי מערבולת מגנטי באמצעות טכניקות במיקרוסקופ שידור

גלה סרטונים נוספים