Uso sforzo monoassiale combinato con microscopio a effetto tunnel polarizzata in spin scansione, abbiamo visualizzare e manipolare la struttura di dominio antiferromagnetico del Fe1 + yTe, il residuo del genitore di superconduttori a base di ferro.
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Articolo metodologico
Visualizing monoassiale-ceppo manipolazione dei domini antiferromagnetici in Fe1 +YTe utilizzando una scansione polarizzata in Spin Tunneling microscopio
In questo articolo
Sommario
Abstract
La ricerca per comprendere i sistemi elettronici correlati ha spinto le frontiere della misure sperimentali verso lo sviluppo di nuove tecniche sperimentali e metodologie. Qui usiamo un romanzo autocostruite monoassiale-ceppo dispositivo integrato nella nostra temperatura variabile microscopio che ci permette controllably manipolare in piano deformazione uniassiale in campioni e loro risposta elettronica su scala atomica della sonda di scansione. Utilizzando la microscopia a scansione (STM) con tecniche di polarizzazione di spin, visualizziamo antiferromagnetico (AFM) domini e loro struttura atomica in Fe1 +yTe campioni, il residuo del genitore di superconduttori a base di ferro, e dimostrare come questi domini rispondono a sforzo monoassiale applicato. Osserviamo il bidirezionale domini AFM nel campione unstrained, con una dimensione media dominio di ~ 50-150 nm, per la transizione in un unico dominio unidirezionale sotto sforzo monoassiale applicato. I risultati presentati qui aprire una nuova direzione per utilizzare un parametro prezioso in STM, come pure altre tecniche spettroscopiche, sia per l'ottimizzazione delle proprietà elettroniche per quanto riguarda l'induzione della rottura di simmetria in materiale sistemi quantistici.
Introduzione
Superconduttività ad alta temperatura in cuprati e superconduttori a base di ferro è un stato intrigante di quantum materia1,2. Una sfida importante nella superconduttività di comprensione è la natura localmente intrecciata di vari Stati di rotture di simmetria, come elettronici nematici e smettiche fasi (che si rompono simmetrie rotazionali e traslazionali degli stati elettronici), con superconduttività3,4,5,6,7. Manipolazione e deliberata messa a ....
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Protocollo
Nota: Il corpo a forma di U è fatto di acciaio inossidabile 416-grado, che è rigida e ha un basso coefficiente di espansione termica (CTE), ~9.9 μm/(m∙°C), rispetto ai ~17.3 μm/(m∙°C) per acciaio inox 304.
1. meccanica trazione monoassiale
- Pulire il dispositivo a forma di U, le viti micrometriche (1 – 72 corrispondente a 72 giri per pollice), i dischi di primavera di Belleville e la piastra di base di sonicating separatamente in acetone prima e poi in isopropanolo, per 20 minuti ciascuno, in un sonicatore bagno ad ultrasuoni. Questa operazione rimuove qualsiasi impurità/particelle. Questo processo deve essere effettuato nella capp....
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Risultati
Topografi STM sono stati misurati in modalità di corrente costante con un bias di setpoint-12 MeV applicato al campione e un valore nominale corrente di -1.5 nA raccolti sulla punta. Consigli di Pt-Ir sono stati utilizzati in tutti gli esperimenti. Per raggiungere STM polarizzata in spin, il tunneling punta microscopio a scansione deve essere rivestita con atomi magnetici, che può essere molto impegnativo. In questo caso di studio Fe1 +yTe, il campione stess.......
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Discussione
Tutte le operazioni necessarie per spostare i campioni all'interno e all'interno del STM sono effettuate utilizzando set di manipolatori a braccio. La STM è mantenuta a temperature basse di azoto liquido ed elio liquido, e il campione si raffredda per almeno 12 ore prima di essere stato avvicinato. In tal caso la temperatura del campione e microscopio raggiungere l'equilibrio termico. Per isolare il rumore elettrico e acustico, il STM è posto in un'acustica e radiofrequenza schermato camera. La testa del microscopio è ul.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
P.A. riconosce il sostegno dal US National Science Foundation (NSF) carriera nell'ambito premio No. DMR-1654482. Sintesi del materiale è stato effettuato con il supporto della sovvenzione n 2011/01/B/ST3/00425 polacco National Science Centre.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Dischi a molla Belleville | McMaster Carr | ||
| Fe(1.1)Te | Single Crystal | ||
| H20E | Tecnologia | ||
| H74F | Tecnologia | ||
| Viti micrometriche | McMaster Carr | ||
| Lamiere in acciaio inox (416) | McMaster Carr |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
