Визуализация одноосная деформация манипуляции антиферромагнетике доменов в Fe_{1 +Y}Te с помощью спин поляризованных сканирование туннельный микроскоп

Этот протокол имеет важное значение, поскольку он представляет собой визуализацию интеграции одноосного напряжения устройства со сканирующей туннельной микроскопией. Она включает в себя как применение деформации и визуализации манипуляции структурных областей в SDM. Основным преимуществом этой техники является то, что она позволяет увеличить количество напряжения, так как это механическое устройство.

Это поверхностные эффекты могут быть визуализированы с помощью сканирующей туннельной микроскопии. При высокотем температурных сверхпроводников, намеренно настраивая и манипулируя нарушенных симметричных состояний, можно контролировать и понимать сверхпроводимость. Этот процесс может быть применен к любому материалу при условии, что это единый кристалл, и он совместим с SDM.

Там очень много устройств тестирования для определения настройки в ответ на различные условия, включая, сколько напряжения может быть достигнуто. Это очень сложный эксперимент, где терпение и абсолютное понимание того, что вы делаете, является ключевым фактором. Визуальная демонстрация этого процесса имеет решающее значение, так как дает представление о создании и использовании описанного устройства с SDM, который является сложным процессом.

Для начала разберите u-образное устройство и поместите его в ацетон. Очистите устройство, микрометровые винты, пружинные диски Belleville и базовую пластину, очистив их в течение 20 минут. Затем перенесите их в изопропанол и sonicate их в течение дополнительных 20 минут.

После очистки, выпекать компоненты устройства в духовке в течение 15 до 20 минут, чтобы избавиться от любых остатков воды и дегаза. Затем, используя острое лезвие бритвы, вырежьте образец готурия железа до одного миллиметра на два миллиметра на 0,1 миллиметра в размерах. Наконец, соберите детали вместе.

Отверстие внутри u составляет один миллиметр и может быть настроено меньше или большой парой микрометровых винтов, расположенных по бокам устройства. В двух отдельных блюд, смешать эпоксидной смолы серебра и непроводяющей эпоксидной смолы в соответствии с инструкциями на листах данных эпоксидной смолы. Затем нанесите тонкий слой эпоксидной смолы серебра, чтобы создать электрический контакт и установить образец через один миллиметровый зазор так, чтобы его длинная ось была ориентирована вдоль оси b образца готурия железа.

Поместите держатель образца и образец в конвекционную духовку и выпекайте их в течение 15 минут, чтобы снова вылечить эпоксидную смолу. После того, как образец остынет, накройте две стороны непроводяющей эпоксидной смолой, чтобы образец прочно поддерживался на устройстве. Затем поместите его обратно в духовку, чтобы вылечить эпоксидную смолу.

Используя оптический микроскоп, изучите положение образца со всех сторон, чтобы проверить параллельное выравнивание сторон образца с зазором. Теперь, когда все готово, начните применять сжатие напряжения, вращая микрометровый винт на 50 градусов, наблюдая за поверхностью образца. После нанесения давления не должно быть трещин или изгиба образца.

Затем ввинчивай устройство в базовую пластину. После обеспечения, применить тонкий слой серебра эпоксидной смолы от базовой пластины на u-образное устройство для создания электрического контакта между образцом и пластины. Поместите образец в духовку, чтобы вылечить эпоксидную смолу.

После охлаждения проверьте электрический контакт с помощью мультиметра. Затем используйте тонкий слой не проводя эпоксидной смолы, чтобы приклеить алюминиевый столб к образцу так, чтобы он перпендикулярно плоскости аб. Должности должны быть того же размера, что и выборка.

Когда столб правильно расположен, испечь собранное устройство до эпоксидной смолы вылечить. Во-первых, перенесите устройство на сканирующий туннельный микроскоп, поместив его в погрузочный док переменной температуры, сверхвысокий вакуумный сканирующий туннельный микроскоп. Используя манипулятор руки, сбить алюминиевый столб в ультра-высоком вакууме при комнатной температуре, чтобы разоблачить свежевыжатую поверхность.

Немедленно перенесите устройство на место с другим набором манипуляторов в сканирующий туннельный микроскоп камеры, введите микроскоп голову, которая была охлаждена до девяти градусов Calvin. Позвольте образцу остыть до девяти градусов на ночь перед проведением следующих шагов и поддерживать эту температуру во время экспериментов. После того, как температурное равновесие было достигнуто, подготовить платиновый иридий советы до каждого эксперимента по полевым выбросам на один один медной поверхности, которая была обработана с несколькими раундами распыления и annealing.

Используя напряжение, применяемое к электрическим материалам пьезо в микроскопе, перемести образец на стадию выравнивания с кончиком. Затем подойди к образцу. После того, как кончик несколько ангстремов от образца и туннелирования текущих регистров на осциллоскопе, он готов к принятию топографов.

Вот 10 нанометров атомного разрешения топографическое изображение ненапряженного железа tellurium одного кристалла. Увиденная атомная структура соответствует атомам готурия, которые подвергаются воздействию после расщелины образца. Преобразование топографии 4DA показывает четыре острых пика по углам изображения вдоль направлений a и b, которые соответствуют атомным вершинам Брэгга.

В отличие от первого изображения, на этом топографическом изображении показан топограф, полученный с помощью магнитного наконечника. Наблюдаются однонаправленные полосы с периодичностью в два раза больше, чем решетки вдоль оси. Преобразование 4DA этого топографа показывает в дополнение к вершинам Брэгга, новую пару спутниковых пиков, соответствующую половине пиковой моменты Брэгга и, следовательно, в два раза больше реальной длины волны пространства.

Новая структура соответствует порядку полосЫ AFM атомов железа чуть ниже поверхности. На некоторых участках ненапряженного образца существуют двойные границы домена, где кристаллическая структура с длинной оси b и сопровождающим AFM порядком полос вращаются на 90 градусов. Здесь вы можете наблюдать 25 нанометров топограф aFM двойной границы домена.

Преобразование 4DA этого региона показывает две пары порядка AFM, выделенные зелеными и желтыми кругами. Каждый магнитный домен способствует только одной паре пиков в преобразовании 4DA. Для напряженной выборки только один домен можно увидеть в результате одноосного давления, оказываемого на образец.

Здесь показана крупномасштабная топография общей площадью около 1,75 микрон на 0,75 микрона, что более чем в два раза превышает общую площадь, охватываемую в ненапряженных образцах. Преобразование 4DA для каждого топографа показывает только одну пару пиков AFM, указывающих только на один домен на этом напряженном образце. Самое главное, чтобы рассмотреть при попытке этой процедуры является вашей конечной целью.

Зная, почему вы применяете одноосный штамм должен направлять вас о ориентации образца и сколько напряжения применять. После этой процедуры, напряжение устройство может быть интегрировано с другими методами, такими как рентгеновская дифракция, резонансные упругие рентгеновские рассеяния, и угловой решенной спектроскопии фотодемиссии. SDM является мощным методом, который позволяет визуализировать электроны в квантовых материалах.

И это материалы, которые очень чувствительны к внешним возмущениям, таким как напряжение, поэтому одноосный штамм интегрированной техники SDM позволит электронно настроить эти материалы и визуализировать ответ на напряжение с конечной целью понимания сверхпроводимости.