단축 긴장 조작 Fe_{1 +Y}테 스핀 편광 스캔 터널링 현미경을 사용 하 여 Antiferromagnetic 도메인의 시각화

이 프로토콜은 스캐닝 터널링 현미경 검사법과 함께 단축 균주 장치의 통합의 시각화이기 때문에 중요합니다. 여기에는 변형을 적용하고 SDM에서 구조 도메인의 조작을 시각화하는 작업이 모두 포함됩니다. 이 기술의 주요 장점은 기계 장치이기 때문에 증가된 양의 변형을 허용한다는 것입니다.

표면 효과는 스캐닝 터널링 현미경을 사용하여 시각화할 수 있습니다. 고온 초전도체에서는 고온 초전도체에서 고의적으로 고공대적 상태를 조정하고 조작하여 초전도성을 제어하고 이해할 수 있습니다. 이 공정은 단일 결정이며 SDM 호환되는 경우 모든 재료에 적용할 수 있습니다.

얼마나 많은 변형을 달성할 수 있는지 를 포함하여 다양한 조건에 대한 설정의 응답을 결정하기 위한 장치 테스트가 많이 있습니다. 그것은 당신이 하고있는 일에 대한 인내와 절대적인 이해가 중요한 매우 도전적인 실험입니다. 이 프로세스의 시각적 데모는 복잡한 프로세스인 SDM을 사용하여 설명된 장치를 만들고 사용하는 데 대한 통찰력을 제공하기 때문에 매우 중요합니다.

먼저 U자형 장치를 분해하여 아세톤에 넣습니다. 장치, 마이크로미터 나사, 벨빌 스프링 디스크 및 베이스 플레이트를 20분 동안 초음파 처리하여 청소합니다. 그런 다음, 이소프로판올로 옮기고 추가 로 20 분 동안 초음파 처리하십시오.

일단 깨끗해지면 기기 부품을 오븐에 15-20분 간 구워 물 잔류물을 제거하고 탈가스를 제거합니다. 그런 다음 날카로운 면도날을 사용하여 철 텔루륨 샘플을 크기가 0.1 밀리미터 씩 2 밀리미터로 절단합니다. 마지막으로 부품을 함께 조립합니다.

U 내부의 개구부는 1mm이며 장치 측면에 위치한 마이크로미터 나사 쌍으로 작거나 크게 조정할 수 있습니다. 두 개의 별도 요리에서 에폭시 데이터 시트의 지침에 따라 실버 에폭시와 비 전도성 에폭시를 혼합하십시오. 그런 다음, 실버 에폭시의 얇은 층을 적용하여 전기 접점을 만들고 1밀리미터 간격을 가로질러 샘플을 장착하여 긴 축이 철 텔루리움 샘플의 b 축을 따라 지향되도록 합니다.

샘플 홀더와 샘플을 대류 오븐에 넣고 15분 동안 구워 에폭시를 다시 치료합니다. 샘플이 냉각되면 샘플이 장치에서 단단히 지원되도록 비 전도성 에폭시로 양면을 덮습니다. 그런 다음 에폭시를 치료하기 위해 오븐에 다시 넣습니다.

광학 현미경을 사용하여 모든 각도에서 샘플의 위치를 검사하여 간격을 가진 샘플의 측면의 평행 정렬을 확인합니다. 이제 모든 것이 준비되면 샘플 표면을 관찰하면서 마이크로미터 나사를 50도 회전하여 압축 균주를 적용하기 시작합니다. 압력이 가해진 후에는 시료의 균열이나 굴곡이 없어야 합니다.

다음으로 장치를 기본 플레이트에 나사로 넣습니다. 일단 고정되면, 베이스 플레이트에서 은 에폭시의 얇은 층을 U자형 장치에 적용하여 시료와 플레이트 사이의 전기적 접촉을 생성한다. 에폭시를 치료하기 위해 샘플을 오븐에 넣습니다.

냉각되면 멀티미터를 사용하여 전기 접촉을 확인하십시오. 그런 다음, 비전도 에폭시의 얇은 층을 사용하여 알루미늄 포스트를 샘플에 접착제로 고정하여 ab c떠나고 평면에 수직이 되도록 합니다. 게시물은 샘플과 크기가 같아야 합니다.

게시물의 위치가 올바르게 배치되면 에폭시가 경화될 때까지 조립된 장치를 굽습니다. 먼저, 가변 온도, 초고진공 스캐닝 터널링 현미경의 하중 도크에 배치하여 스캔 터널링 현미경으로 장치를 전송한다. 팔 조작기를 사용하여 실온에서 초고진공상태에서 알루미늄 포스트를 떨어뜨려 갓 갈라진 표면을 노출시십시오.

즉시 스캐닝 터널링 현미경 챔버에 조작기의 또 다른 세트와 함께 장소에서 장치를 전송, 현미경 헤드를 입력, 이는 9도 Calvin로 냉각되었습니다. 다음 단계를 수행하기 전에 밤새 9도까지 식히는 시료를 허용하고 실험 중에이 온도를 유지합니다. 온도 평형에 도달하면, 스퍼터링 과 어닐링의 여러 라운드로 처리 된 하나의 구리 표면에 필드 방출에 의해 각 실험 전에 백금 이리듐 팁을 준비합니다.

현미경의 압전 전기 재료에 가해지는 전압을 사용하여 샘플 스테이지를 이동하여 팁에 정렬합니다. 그런 다음 샘플에 접근합니다. 팁이 샘플에서 몇 가지 앙스트롬이고 오실로스코프의 터널링 전류 레지스터가 되면 토포그래프를 복용할 준비가 됩니다.

여기에 훈련되지 않은 철 텔루리움 단일 결정의 10 나노 미터 원자 해상도 지형 이미지입니다. 본 원자 구조는 샘플을 떠난 후에 드러나는 텔루엄 원자에 해당합니다. 지형의 4DA 변환은 원자 브래그 봉우리에 해당하는 a 및 b 방향을 따라 이미지의 모서리에 네 개의 날카로운 피크를 보여줍니다.

첫 번째 이미지와 는 달리, 이 지형 이미지는 자기 팁으로 얻은 지형을 보여줍니다. 축을 따라 격자의 2배의 주기성을 가진 단방향 줄무늬가 관찰된다. 이 토포그래프의 4DA 변환은 브래그 봉우리 외에도 새로운 위성 봉우리, 브래그 피크 모멘타의 절반에 해당하므로 실제 우주 파장의 두 배에 해당합니다.

새로운 구조는 표면 바로 아래철 원자의 AFM 스트라이프 순서에 해당합니다. 훈련되지 않은 샘플 트윈 도메인 경계의 일부 부분에는 긴 b 축과 함께 제공되는 AFM 스트라이프 순서가 90도 회전하는 크리스탈 구조가 존재한다. 여기서 AFM 트윈 도메인 경계의 25나노미터 토포그래프를 관찰할 수 있습니다.

이 지역의 4DA 변환은 녹색 및 노란색 원으로 강조 표시된 두 쌍의 AFM 순서를 보여줍니다. 각 자기 도메인은 4DA 변환에서 한 쌍의 피크에만 기여합니다. 변형된 샘플의 경우 샘플에 적용되는 단일 압력의 결과로 단일 도메인만 볼 수 있습니다.

여기서, 대규모 지형은 약 1.75 미크론의 총 영역에 걸쳐 0.75 미크론으로 나타내며, 이는 비훈련된 시료에 걸쳐 전체 면적의 두 배 이상이다. 각 토포그래프의 4DA 변환은 이 변형된 샘플에서 단일 도메인만 나타내는 AFM 피크 한 쌍을 보여 주습니다. 이 절차를 시도하는 동안 고려해야 할 가장 중요한 것은 궁극적 인 목표입니다.

왜 uniaxial 균주를 적용하는지 아는 것은 샘플 방향과 적용해야 할 변형을 안내해야합니다. 이 절차에 따라 스트레인 장치는 X 선 회절, 공명탄성 X선 산란 및 각 해결된 광방출 분광법과 같은 다른 기술과도 통합될 수 있습니다. SDM은 양자 재료의 전자를 시각화할 수 있는 강력한 기술입니다.

그리고 이들은 변형과 같은 외부 동요에 매우 민감한 재료이므로, 단방향 변형 통합 SDM 기술은 이러한 물질을 전자적으로 조정하고 초전도를 이해하는 궁극적 인 목표로 변형에 대한 반응을 시각화 할 수 있습니다.