Name: Yeni Malzemelerin Düşük sıcaklık Magnetotransport Ölçüm İleri Deneysel Yöntemler (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 36 s
Description: Keşfedin, mekanik soyma ve katmanlı malzeme istiflemeyi kullanarak düşük sıcaklıkta magnetotransport ölçümleri yapma yöntemini. Bu teknik, nanoelectronics alanında yüksek kaliteli, kusursuz örnekler üretir ve yeni kuantum davranışları araştırmanıza olanak tanır.

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

Bu çalışma, Amerika Birleşik Devletleri Ticaret Bakanlığı Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü tarafından desteklenmektedir.

<ol><li>Doty, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+CdZnTe+crystals+grown+by+a+high+pressure+Bridgman+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Properties of CdZnTe crystals grown by a high pressure Bridgman method.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 10 (4), 1418-1422 (1992).</li>
<li>Ikesue, A., Kinoshita, T., Kamata, K., Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+optical+properties+of+high-performance+polycrystalline+Nd-YAG+Ceramics+for+Solid-State+Lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Ceramic+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd-YAG Ceramics for Solid-State Lasers.</a> Journal of the American Ceramic Society. 78 (4), 1033-1040 (1995).</li>
<li>Elwell, D., Scheel, H. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElwell%2C+D+%22Crystal+Growth+From+High-Temperature+Solutions%22">Crystal Growth From High-Temperature Solutions</a>. , Academic Press. London. (2011).</li>
<li>Doty, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+CdZnTe+crystals+grown+by+a+high+pressure+Bridgman+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Properties of CdZnTe crystals grown by a high pressure Bridgman method.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 10 (4), 1418-1422 (1992).</li>
<li>Ikesue, A., Kinoshita, T., Kamata, K., Yoshida, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+optical+properties+of+high-performance+polycrystalline+Nd-YAG+Ceramics+for+Solid-State+Lasers%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Ceramic+Society%22%5BJournal%5D)">Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd-YAG Ceramics for Solid-State Lasers.</a> Journal of the American Ceramic Society. 78 (4), 1033-1040 (1995).</li>
<li>Elwell, D., Scheel, H. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElwell%2C+D+%22Crystal+Growth+From+High-Temperature+Solutions%22">Crystal Growth From High-Temperature Solutions</a>. , Academic Press. London. (2011).</li>
<li>Therese, G. H. A., Kamath, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+Synthesis+of+Metal+Oxides+and+Hydroxides%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Electrochemical Synthesis of Metal Oxides and Hydroxides.</a> Chemistry of Materials. 12, 1195-1294 (2000).</li>
<li>Capper, P. Bulk Crystal Growth - Methods and Materials. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCapper%2C+P+%22Handbook+of+Electronic+and+Photonic+Materials%22">Handbook of Electronic and Photonic Materials</a>. , Springer. New York. 231-254 (2007).</li>
<li>Seiler, D. G., Becker, W. M., Roth, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inversion-Asymmetry+Splitting+of+the+Conduction+Band+in+GaSb+from+Shubnikov-de+Haas+Measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Inversion-Asymmetry Splitting of the Conduction Band in GaSb from Shubnikov-de Haas Measurements.</a> Physical Review B. 1, 764-775 (1970).</li>
<li>Greenblatt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molybdenum+Oxide+Bronzes+with+Quasi-Low-Dimensional+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Molybdenum Oxide Bronzes with Quasi-Low-Dimensional Properties.</a> Chemical Reviews. 88, 31-53 (1988).</li>
<li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+gas+of+massless+Dirac+fermions+in+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene.</a> Nature. 438, 197-200 (2005).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-Dimensional+Electrical+Contact+to+a+Two-Dimensional+Metal%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">One-Dimensional Electrical Contact to a Two-Dimensional Metal.</a> Science. 342, 614-617 (2013).</li>
<li>Giessibl, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+Atomic+Force+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Modern+Physics%22%5BJournal%5D)">Advances in Atomic Force Microscopy.</a> Reviews of Modern Physics. 75, 949-983 (2003).</li>
<li>Smith, K. C. A., Oatley, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Scanning+Electron+Microscope+and+its+Fields+of+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">The Scanning Electron Microscope and its Fields of Applications.</a> British Journal of Applied Physics. 6, 391-399 (1955).</li>
<li>Geim, A. K., Grigorieva, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Van+der+Waals+heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Van der Waals heterostructures.</a> Nature. 499, 419-425 (2013).</li>
</ol>

Yazarlar herhangi bir rakip mali çıkar beyan etmemektedir. Deneysel prosedürü mümkün olduğunca eksiksiz bir şekilde belirtmek için bu yazıda ticari malzemeler, aletler ve ekipmanlar tanımlanmıştır. Bu tür bir tanımlama hiçbir durumda Ulusal Standartlar Enstitüsü tarafından bir tavsiye veya onay anlamına gelmez.

Uygun kompozisyon ve yapı sağlamak amacıyla karakterize kaliteli toplu örneklerinin, edinimi sonra, numuneler 1 cm alt tabakanın × 1 cm adet üzerine numunenin pullar peeling ile tasvir geometri içine desenli. Onlar bir arka kapı uygulaması sağlayarak deneysel parametre alanını artırmak olarak SiO 2 yaklaşık 300 nm kapsamında ağır p-katkılı Si oluşan Malzameler tercih edilir. Numuneler yeterince ince olmalıdır - az 10 nm - ayarlamak için yeterli bir alan etkisi Salonu bar cihazının iletken kanalın bütünlüğü iç...

Ileri elektronik teknolojisi malzemeleri platformları peşinde, yüksek verimli malzemeler sentezi ve karakterizasyonu sonraki yöntemlerini gerektirir. Bu peşinde ilgi Roman malzemeler, moleküler ışın epitaksi veya daha fazla dahil tek kristal ince film büyütme teknikleri daha hızlı bir şekilde doğrudan reaksiyon sentezi 1,2, elektrokimyasal büyüme 3,4, ve diğer yöntemlerle 5 ile toplu olarak üretilebilir kimyasal buhar depozisyon. Toplu kristal örneklerinin taşıma özelliklerini ölçmek için geleneksel yöntem yaklaşık 1 mm x 1 mm x 6 mm boyutlarında dikdörtgen prizma şeklindeki fragmanı tutunmaya ve tel Hall bar konfigürasyonunda 6 numune yol açar eklemek etmektir. Geleneksel toplu Hall çubuğu cihaz imalat yöntemi örnek taşıma ölçümü için ölçülebilir cihazı üretmek için yetersiz olduğu bazı malzemeler sorun teşkil. Bu olabilir olabilirİstenen numune kalınlığı sadece birkaç mono tabakaları birinden mertebesinde olduğundan veya üretilen kristaller, hatta güçlü bir optik mikroskop altında, kurşun teller takmak için çok küçük neden tek katmanlı iki boyutlu bir yığın ölçmeyi amaçlamaktadır çünkü yakın-veya alt nanometre kalınlığında malzemeler. İlk kategori örnek nanotellerinin için oluşur ve molibden oksit bazı hazırlıklar 7 bronz. İkinci kategori gibi grafen 8 olarak iki boyutlu malzemelerin tek çok-az katmandan oluşur, TMDS (MoS 2, WTE 2, vb) ve topolojik yalıtkanlar (Bi 2 Se 3, Bi Sb 1-x Te 3 x , vs.). Üçüncü kategori tabakası transferi, HBN-grafen-HBN 9 en önemlisi bir üç tabakalı baca yoluyla manuel meclisi tarafından iki boyutlu materyallerin bireysel katmanları istifleme hazırlanan heteroyapıların oluşur. Yeni e Açıklayıcı araştırmalectronic malzemeler zor tedbir örnekleri üzerinde cihazları üretmek için yeterli yöntemler gerektirir. Genellikle, doğrudan reaksiyon ya da elektrokimyasal büyüme tarafından sentezlenen yeni bir malzemenin ilk parti mikron büyüklüğünde sipariş üzerine boyutları ile çok küçük tek kristaller verir. Bu tür örnekler tarihsel roman malzemelerin yüksek verimlilik araştırması bir engel sunulması, kolay ulaşım cihaz imalatı için büyük kristaller elde etmek için numune büyüme parametreleri iyileşme gerektiren metal kişileri eklemek için muazzam zor olduğu kanıtlanmıştır. Malzeme hızlı karakterizasyonlanna imkan tanımak amacıyla, çok küçük bir numune için araç imalatı için bir yöntem kısa bir ön parti imal edilmiştir gibi yeni malzemelerin karakterizasyonu izin vermek için oluşturulmuştur. Bu yöntemin küçük bir farklılık, bu grafin, HBN ve TMDS gibi iki boyutlu malzeme pul pul dökülmüş örnekleri kullanılarak cihazların yanı sıra bu ma tabakalı heteroyapılarda üretilmesi için de geçerlidiredilen malzemelerden. Cihazlar yapıştırılır ve ticari bir süper-iletken mıknatıs, kuru bir helyum yakın döngüsü kriyostat magnetotransport sistemi içine yerleştirilmek için bir paket tel-birleşimiyle birleştirilmiştir. Ulaştırma ölçümleri T. 12 kadar 0.300 K aşağı sıcaklık ve manyetik alanlar alınır

<table><tbody><tr><td>Kriyojenik Sınırlı 12 T CFMS</td><td>Kriyojen Sınırlı</td><td>CFM-12T-H3- IVTI-25</td><td>Modüle edilmiş alan mıknatısı ile özelleştirilmiş manyetotransport sistemi (adım 4)</td></tr><tr><td>7270 DSP Kilitli amplifikatör</td><td>Sinyal Kurtarma</td><td>7270</td><td>kaynak/boşaltma ve voltaj ölçümleri için kilitli amplifikatör (adım 4)</td></tr><tr><td>GS200 DC Voltaj/Akım Kaynağı</td><td>Yokogawa</td><td>GS200</td><td>Kapı voltajı uygulaması için voltaj kaynağı (adım 4)</td></tr><tr><td>2636B Sistem Kaynak Ölçer</td><td>Keithley</td><td>2636B</td><td>Kaynak/drenaj ve voltaj ölçümleri için Kaynak Ölçer</td></tr><tr><td>DWL 2000 Lazer Desen Jeneratörü</td><td>Heidelberg Instruments</td><td>DWL 2000</td><td>Alt tabaka konumu/hizalama özelliği modelinin litografisi için krom maskesi oluşturun (adım 1.3)</td></tr><tr><td>Suss MicroTec MA6/BA6 Kontak Hizalayıcı</td><td>Suss</td><td>MA6</td><td>Substrat konumu/hizalama özellik modelinin litografisi için kullanılır (adım 1.4.12)</td></tr><tr><td>JEOL Doğrudan Yazma Elektron Işını Litografi Sistemi</td><td>JEOL</td><td>JBX 6300-FS&nbsp;</td><td>Cihazların yüksek çözünürlüklü litografisini gerçekleştirin</td></tr><tr><td>Discovery 550 Püskürtme Sistemi</td><td>Denton Vakum</td><td>Discovery 550</td><td>SiO2 püskürtme gerçekleştirin (adım 2.5)</td></tr><tr><td>Infinity 22 Elektron Işını Evaporatör</td><td>Denton Vakum</td><td>Infinty 22</td><td>Cr/Au biriktirme gerçekleştirin (adım 1.5 ve 3.7)</td></tr><tr><td>Eksensiz 790 Reaktif İyon Aşındırıcı</td><td>Eksensiz</td><td>790</td><td>Aşındırma numunesini Hall çubuk yapısına yerleştirin (adım 3.4)</td></tr><tr><td>PMMA 495 A4</td><td>MicroChem</td><td>PMMA 495 A4</td><td>Litografi için polimer kaplama/elektron ışını maskesi (adım 3.5.1)</td></tr><tr><td>PMMA 950 A4</td><td>MicroChem</td><td>PMMA 950 A4</td><td>Numune kesme ve litografi için polimer kaplama/elektron ışını maskesi (adım 1.7.3, 3.3.1 ve 3.5.2)</td></tr><tr><td>S1813 pozitif fotorezist</td><td>MicroChem</td><td>S1813 G2</td><td>Pozitif fotorezist (adım 1.4.8)</td></tr><tr><td>LOR direnci</td><td>MicroChem</td><td>LOR 3A</td><td>Kaldırma direnci (adım 1.4.3)</td></tr><tr><td>1:3 MIBK:IPA PMMA geliştiricisi</td><td>MicroChem</td><td>1:3 MIBK:IPA</td><td>PMMA geliştiricisi</td></tr><tr><td>MF-321 Geliştirici</td><td>MicroChem</td><td>MF-321</td><td>Novolac pozitif fotorezist uyumlu geliştirici çözümü (adım 1.4.15)</td></tr><tr><td>Diglisidil eter sonlu polidimetilsiloksan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SA 480282</td><td>Katmanlı malzeme istifleme için (adım 2.6.1)</td></tr><tr><td>Polipropilen karbonat</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SA 389021</td><td>Katmanlı malzeme istifleme için (adım 2.6.2)</td></tr></tbody></table>

yeni malzemelerin düşük sıcaklık magnetotransport Ölçüm İleri deneysel yöntemler

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Yeni elektronik malzemeler genellikle keşif malzemeleri araştırması amacıyla toplu kristaller (tek kristal ince film sentezinin aksine) veren sentez işlemleriyle ilk kez üretilir. Bazı malzemeler, geleneksel toplu Hall çubuğu cihaz üretim yönteminin, numune taşıma ölçümü için ölçülebilir bir cihaz üretmek için yetersiz olduğu bir zorluk teşkil eder, çünkü esas olarak tek kristal boyutu, bir Hall çubuğu konfigürasyonunda numuneye kablo uçları takmak için çok küçüktür. Bu, örneğin, sentezlenen yeni bir malzemenin ilk partisinin çok küçük tek kristaller vermesi veya bir ila çok az tek tabakalı numunelerin pullarının istenmesi olabilir. Büyüme metodolojisindeki gelişmelere paralel olarak gerçekleştirilebilecek malzemelerin hızlı bir şekilde karakterizasyonunu sağlamak için, bir ön parti üretilir üretilmez yeni malzemelerin karakterizasyonuna izin vermek için çok küçük numuneler için bir cihaz üretim yöntemi tasarlanmıştır. Bu metodolojinin küçük bir varyasyonu, grafen, altıgen bor nitrür (hBN) ve geçiş metali dikalkojenitleri (TMD'ler) gibi iki boyutlu malzemelerin pul pul dökülmüş numunelerinin yanı sıra bu tür malzemelerin çok katmanlı heteroyapılarını kullanan cihazların üretilmesine uygulanabilir. Burada, mikron boyutlu boyutlara sahip yeni malzemelerin parçalarının ve pullarının substrat üzerine deneysel cihaz imalatı ve ardından ticari bir süper iletken mıknatısta, kuru helyum yakın çevrim kriyostat manyetotransport sisteminde 0,300 K'ye kadar sıcaklıklarda ve 12 T'ye kadar manyetik alanlarda ölçüm için ayrıntılı protokoller sunuyoruz.

Şekil 3 düşük sıcaklık magnetotransport deney amacıyla desenli tipik Hall bar cihazını göstermektedir. Üst şekilde optik görüntü başarıyla fabrikasyon Grafen / HBN Hall bar göstermektedir; Alttaki resim Landau düzeyleri (LLS) kaynaklanan Landauer-BUTTIKER kenar devletlerle cihaz şemasını, quantized Hall dirençlerin değerlerini hesaplamak için kullanılabilecek bir ulaşım mekanizması olarak ele alınacak olan deneysel soruşturma gösterir Bu yazıda ayrıntılı olarak test tekn...

Mikron boyutlu boyutlara sahip yeni malzemelerin pullarının mekanik pul pul dökülmesi ve substrat üzerine biriktirilmesi, taşıma deneyleri için deneysel cihaz yapılarının üretilmesi ve 0,300 K'ye kadar düşük sıcaklıklarda ve 12 T'ye kadar manyetik alanlarda kuru helyum kapalı döngü kriyostatında manyetotransport ölçümünün metodolojisini açıklıyoruz.

Yeni Malzemelerin Düşük sıcaklık Magnetotransport Ölçüm İleri Deneysel Yöntemler

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Bu prosedürün genel amacı, ilgi çekici elektronik özelliklere sahip tek katmanlı ince film malzemelerin tek kristallerinin elektriksel özelliklerini ölçmektir. Bu yöntem; farklı malzemelerin tek katmanlarının üst üste istiflendiğinde elektronik olarak nasıl etkileşime girdiği ve ortaya çıkan hetero-yapının gelişen elektronik davranışının ne olduğu gibi nanoelektronik alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, taşıma ölçümü için yüksek kaliteli ve kusursuz çok katmanlı numuneler üretmesidir.Bu yöntem grafen hakkında bilgi sağlayabilse de, geçiş metali dikalkojenitleri, topolojik yalıtkanlar ve diğer katmanlı malzemeler gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Substratın hazırlanması metin protokolünde açıklanmıştır. Pul benzeri parçalar (flakes), yüksek kaliteli ve dökme bir numune olmalıdır.Başlamak için, numune pullarını eksfolye edin. Standart gofret dilimleme bandından birle üç santimetrelik parçalar hazırlayın ve ayırıcı kağıdı geri soyarak bir santimetrekarelik yapışkan alanı açığa çıkarın. Yapışkan kısmı, lam üzerindeki dökme numuneye bastırın.Yapışkan alanın çoğunun numune ile kaplandığından emin olun. Ardından, bandı başka bir parçanın yapışkan tarafına bastırın ve onları birbirinden ayırın. Dilimleme bandına yapışan numune pulları şeffaf görünene kadar bu işleme devam edin.Ardından, numune pullarının bulunduğu bandı hazırlanmış bir substrat parçasına bastırın. Pulların substrata yapışık kalmasını sağlayarak bandı soyun. Substratı bir mikroskop altında inceleyin.Alt tabaka üzerine işlenmiş konum işaretlerini kullanarak uygun bir pulun konumunu belirleyin. Pul kalınlığını ölçmek için bir atom kuvvet mikroskobu kullanarak işleme devam edin. Kalınlık 100 nanometreden az olmalıdır.İsteğe bağlı olarak, yalıtkan bir matris oluşturmak ve örneği altlığa sabitlemek için örneğin üzerine püskürtme yöntemiyle silisyum dioksit çöktürün. Birden fazla puldan oluşan heteroyapılar üretmek için pul yığınları hazırlayın. Öncelikle, metin protokolünde açıklandığı şekilde şeffaf bir PDMS ve PPC mekanik damga hazırlayın.Ardından, bir mikrokonumlandırıcı kullanarak damgayı heteroyapı yığındaki katmanlı malzemenin ilk pulcuğu üzerine konumlandırın. Daha sonra, damgayı numune pulcuğuna doğru bastırmak için Z eksenini ayarlayın. Bu adım; sabır, hassasiyet ve PPC PDMS'nin numune pulcuklarıyla temas etmesi sırasında renginde meydana gelen küçük değişikliklere dikkatli bir şekilde odaklanılmasını gerektirir.Ardından, numunenin altındaki bir direnç ısıtıcıyı kullanarak numuneyi yaklaşık 40 °C'ye ısıtın. Bu işlem, PPC ile numune arasındaki çekimi artırır. İki dakika boyunca ısıttıktan sonra damgayı yavaşça kaldırın.Numune pulu PPC'ye tutturulmuş olmalıdır. Şimdi, numune pulunun tutturulduğu mekanik damgayı, yığında kullanılacak olan katmanlı malzemenin bir sonraki pulunun üzerine konumlandırın. Hizalamayı dikkatle izleyin ve tutturulmuş pul, bir sonraki pul ile temas edene kadar damgayı yavaşça indirin.Ardından, numuneye hafifçe bastırın. Sonra, numuneyi iki dakika boyunca tekrar 40 °C'ye ısıtın. Daha sonra damgayı yavaşça yukarı kaldırın; bir sonraki numune pulu yapışarak bir istif oluşturmalıdır.İstenen boyuttaki yığın tamamlanana kadar bu işlemi tekrarlayın. Şimdi, önce damgayı yeni substrat parçasına nazikçe bastırarak heteroyapı yığınını yeni substrata aktarın. Ardından, damgayı ve substratı beş dakika boyunca 100 °C'ye ısıtın.Hâlâ 100 °C'deyken, yığını substrat üzerinde bırakacak şekilde damgayı yavaşça kaldırın. Bu protokolün ilk adımı, elektron demeti litografisi için bir tasarım hazırlamak amacıyla numunenin 20 X ve 100 X büyütmedeki görüntülerini kullanmayı içerir. Sonuç, altı terminalli bir Hall bar tasarımıdır.Bir sonraki adım, tasarımı PMMA üzerine desenlemektir. İlk olarak, 950,000 moleküler ağırlığa sahip bir PMMA tabakasını, dört inçlik bir wafer üzerine 5,000 RPM'de iki dakika boyunca spin kaplayın. Ardından, wafer'ı 180 °C'de iki dakika boyunca pişirin.Ardından, kullanmadan önce birkaç dakika daha soğumaya bırakın. Şimdi, numuneyi elektron ışını litografi sistemine yerleştirin. Standart protokolleri takip ederek, PMMA ile kaplanmış gofret üzerine deseni basın.Ardından, numuneyi bir Hall bar mesası şeklinde aşındırın. Daha önce oluşturulan maskelenmiş deseni kullanarak numuneyi bir Hall bar haline getirmek için reaktif iyon aşındırma sistemi kullanın. Aşındırma işlemi tamamlandığında, PMMA'yı asetonla temizleyin, ardından izopropanol ve sonrasında su ile durulayın.Metal kontakların çöktürülmesi için e-demet direnç maskesini hazırlamak üzere, iki kat PMMA kullanın. İlk katı 495.000 moleküler ağırlığa sahip PMMA ile, ikinci katı ise 950.000 moleküler ağırlığa sahip PMMA ile uygulayın. Ardından, gofre üzerinde kontak deseni oluşturmak için daha önce olduğu gibi elektron demeti litografi sistemini kullanın.Son adımlar, bir elektron demeti evaporatörü kullanarak numune üzerine krom altın metalinin çöktürülmesi ve ardından metal kaldırma (lift-off) işleminin gerçekleştirilmesidir. Bu süreçler metin protokolünde ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Manyeto-taşıma deneyi için, öncelikle hazırlanmış numuneyle birlikte bir elektriksel taşıma paketi hazırlayın.Ardından, paketi prob ucuna sıkıca sabitleyin. Daha sonra tüm tanı cihazlarını proba bağlayın. Sıcaklık kontrol kanalına ve elektriksel ölçüm kanallarına olan bağlantıları güvenli hale getirin.Şimdi, hava kilini tahliye edin, prob ucunu yerleştirin ve bir kelepçe ile o-ring kullanarak sabitleyin. Ardından, taşıma ölçümlerini spesifik prob tipine göre ayarlayın. Sonrasında, bir vakum pompası kullanarak hava kilindeki havayı ve su buharını gerektiği süre boyunca pompalayarak dışarı atın.Değiştirme haznesini kapatın ve hava kilidi valflerini kapatın. Şimdi, hava kilidi alanı ile ölçüm alanını birbirinden ayıran valfleri açın. Bir sonraki adım, prob alanına gerekli gaz hacmini tanıtmaktır.Şimdi, gerektiği şekilde mini sorb ve ana sorb sıcaklıklarını ayarlayın. Ardından probu yavaşça ölçüm alanının merkezine indirin. Sonra, prob tipine uygun olarak sistemi sıfır Kelvin'e yakın bir değere getirin.Sıcaklık düştükten sonra, çeşitli sıcaklık, manyetik alan, kapı gerilimleri ve benzeri değerlerde taşıma ölçümlerini almaya başlayın. Açıklandığı üzere, düşük sıcaklıklı magnetotransport deneyi için altıgen bor nitrür üzerine istiflenmiş grafende bir Hall çubuğu cihazı desenlenmiştir. Bu şema, Landau seviyelerinden kaynaklanan Landauer-Butikker oyma durumlarını göstermektedir.Bu aşındırma durumları, ölçülen Hall direnç değerlerinin hesaplanması için bir taşıma mekanizması sağlar. Deneysel parametreler arasında cihazın 12 Tesla'ya kadar çıkan manyetik alanlara, sıfır nokta üç Kelvin kadar düşük sıcaklıklara ve 30 volt'a kadar çıkan kapı voltajlarına maruz bırakılması yer almaktadır. Ölçülen Hall direncinin platoları, Landau seviyesi dolumuna karşılık gelmektedir.Bu, kuantum Hall etkisinin model bir örneğidir. Grafen üzerindeki kuantum Hall etkisini tanımlamak için altı Tesla'da, Hall direnci ve boyuna direnç, arka kapı voltajının fonksiyonları olarak incelenmiştir. Bu videoyu izledikten sonra; örnek soyma, mikrokonumlandırıcı ve mikroskop kullanarak pul istifleme ve gelişmiş nanofabrikasyon araçları aracılığıyla, taşıma ölçümü için yüksek kaliteli, kusursuz, çok katmanlı örneklerin nasıl üretileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.Bu prosedürü uygularken sabırlı ve titiz olmanın önemli olduğunu unutmamak gerekir. Geliştirilmesinin ardından bu teknikler, nanoelektronik alanındaki araştırmacıların grafen ve grafen bor nitrür heteroyapılardaki yeni kuantum davranışlarını keşfetmelerinin önünü açmaktadır.

advanced-experimental-methods-for-low-temperature-magnetotransport

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu yöntem genel amacı, sinkrotron radyasyon ile açı-ayrıştırıcı fotoemisyon spektroskopisi kullanılarak ultra-düşük sıcaklıklarda katı olan düşük enerjili elektronik yapı belirlemektir.

Ultra-düşük sıcaklıklarda Açı çözüldü Photoemission Spektroskopi

Oksit nanoyapılar bilim ve teknoloji için yeni fırsatlar sunuyor.  LaAlO3 ve SrTiO3 arasındaki arayüzey iletkenliği, iletken bir atomik kuvvet mikroskobu tekniği kullanılarak atomik hassasiyete yakın bir hassasiyetle kontrol edilebilir.  LaAlO3 / SrTiO3 arayüzlerinde iletken nanoyapıların oluşturulması ve ölçülmesi için protokol gösterilmiştir.

Yazma ve Oksit Nanoyapıların Düşük Sıcaklık Karakterizasyonu

Organik bazlı ferrimagnet vanadyum tetracyanoethylene sentezini mevcut (V [TCNE] X, X ~ 2) düşük sıcaklık, kimyasal buhar biriktirme (CVD) yoluyla. Bu optimize tarifi K 600 400 K dan Curie sıcaklığının artış ve manyetik rezonans özellikleri dramatik bir iyileşme elde edilir.

Bir Organik Magnet CVD, Vanadyum Tetracyanoethylene

Makroskopik numuneler kullanılarak elektriksel ve termal etkilerin elektrikle desteklenen deformasyon (EAD) üzerinde izole edilmesi çok zordur. Uygulanan akımın joule ısınması olmayan oluşum üzerindeki etkisini ve bu numuneler üzerindeki çıkıntının evrimini değerlendirmek için metalik örnek mikro ve nanoyapılar ile özel bir test prosedürü geliştirildi.

Için yeni bir yöntem<em&gt; Yerinde</emNanoscale Örneklerinin Elektromekanik Karakterizasyonu

Silikon dopant atomlar nano saniye çözüldü şarj dinamikleri ile tarama tünel mikroskop gözlemlemek için tüm elektronik yöntemi göstermektedir.

Tüm elektronik Nanosecond çözüldü tarama tünelleme mikroskobu: tek Dopant şarj Dynamics incelenmesi kolaylaştırılması

Burada, ex situ ve in situ incelemeler metalik bardaklarda yapısal dönüşümleri tanımlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Hyperfine etkileşimleri denetlemek nükleer tabanlı analitik yöntemleri çalıştırmaya başladık. Biz Mössbauer spektrometresi uygulanabilirliği ve sinkrotron radyasyon nükleer ileri saçılma sıcaklık uygulamalı deneyler sırasında göstermek.

Ex Situ ve yapısal dönüşümleri in Situ soruşturma yöntemleri: Metalik gözlük kristalleşme olgusu

Uniaxial zorlanma kullanarak spin polarize tarama tünelleme mikroskobu ile birlikte, biz görselleştirmek ve Fe antiferromagnetic etki alanı yapısını işlemek1 + yTe, demir-esaslı süper iletkenler üst bileşik.

Soy Uniaxial manipülasyon bir Spin polarize tarama mikroskop tünel kullanarak Fe1 +YTe Antiferromagnetic etki alanlarının görüntülenmesi

Manyetik kuvvet mikroskobu (MFM), örnek topografyasını ve yerel manyetik alan gücünü nano ölçekli çözünürlükle ölçmek için dikey olarak mıknatıslanmış bir atomik kuvvet mikroskobu probu kullanır. MFM uzamsal çözünürlüğünü ve hassasiyetini optimize etmek, azalan kaldırma yüksekliğini artan tahrik (salınım) genliğine karşı dengelemeyi gerektirir ve inert bir atmosfer eldiven kutusunda çalışmaktan yararlanır.

Nano Ölçekli Manyetik Etki Alanlarını Görselleştirmek için Manyetik Kuvvet Mikroskobu Çözünürlüğünü ve Duyarlılığını Optimize Etme

Burada, kuvvete duyarlı biyomoleküller üzerinde maksimum 1.2 kHz hızında nanomekanik ölçümler yapan yüksek hızlı bir manyetik cımbız kurulumunu açıklıyoruz. DNA saç tokalarına ve SNARE komplekslerine model sistemler olarak uygulanmasını tanıtıyoruz, ancak mekanobiyolojik olaylarda yer alan diğer moleküllere de uygulanabilecektir.

Kuvvete duyarlı elemanlarda nanomekanik ölçümler için yüksek hızlı manyetik cımbız

Ex situ manyetik araştırmalar, yük depolama mekanizmasını adım adım ortaya çıkarmak için manyetik elektrot üzerinde doğrudan toplu ve yerel bilgiler sağlayabilir. Burada, elektron spin rezonansı (ESR) ve manyetik duyarlılığın, paramanyetik türlerin değerlendirilmesini ve konsantrasyonlarını redoks-aktif metal-organik bir çerçevede (MOF) izlemek için gösterildiği gösterilmiştir.

Redoks-Aktif Metal-Organik Çerçevelerin Katı Hal Elektrokimyasında Ara Ürünlerin Manyetometrik Karakterizasyonu

Keşfedin, mekanik soyma ve katmanlı malzeme istiflemeyi kullanarak düşük sıcaklıkta magnetotransport ölçümleri yapma yöntemini. Bu teknik, nanoelectronics alanında yüksek kaliteli, kusursuz örnekler üretir ve yeni kuantum davranışları araştırmanıza olanak tanır.

Yeni Malzemelerin Düşük sıcaklık Magnetotransport Ölçüm İleri Deneysel Yöntemler

Daha fazla video keşfet