מוליכות-על טמפרטורות גבוהות ב cuprates ו superconductors מבוססות ברזל היא מדינה מרתקת של הקוונטים חומר¹^,². אתגר ההבנה למוליכות-על זה האופי שזורים זה בזה באופן מקומי של המדינות השונות סימטריה שבורה, כגון אלקטרונית nematic ו- smectic שלבים, (לשבור סימטריות הסיבוב והתרגום של הברית אלקטרוניים), עם מוליכות-על³^,⁴^,⁵^,⁶^,⁷. מניפולציה מכוונת כוונון של מדינות אלה סימטריה שבורה היא מטרת מפתח לקראת הבנה ושליטה מוליכות-.

זן מבוקרת, הן uniaxial והן biaxial, היא טכניקה ומבוססת לכוון הברית אלקטרונית קולקטיבית מעובה מערכות⁸^,⁹^,¹⁰^,¹¹^,¹²^, ¹³^,¹⁴^,¹⁵^,¹⁶^,¹⁷^,¹⁸^,¹⁹^,²⁰^,²¹^, ²². זה כוונון נקי, בלי כניסתה של הפרעה באמצעות סמים כימיים, הוא נפוץ בסוגים שונים של ניסויים לכוון בצובר תכונות אלקטרוניות²³^,²⁴^,²⁵^,²⁶. לדוגמה, לחץ uniaxial הוכיח את יש השפעה עצומה על מוליכות Sr₂RuO₄¹³ ו- cuprates²⁷ וכן על מבנה, מגנטי, ומעברי פאזה nematic של superconductors מבוססות ברזל ¹⁰ ^, ¹⁴ ^, ²⁸ ^, ²⁹ ולא הודגם לאחרונה ב כוונון ארצות טופולוגי של SmB₆²⁴. עם זאת, השימוש של זן טכניקות משטח רגיש, כגון ה-STM וספקטרוסקופיה נפתרה-זווית photoemission (ARPES), כבר מוגבל בתוך תוצרת באתרו סרטים רזה על מצעים תואמים²⁶^,³⁰. האתגר העיקרי עם החלת זן יחיד קריסטלים בניסויים על משטח רגיש הוא בצורך קליב הדגימות מאומצות בואקום על קוליים (UHV). בשנים האחרונות, כיוון חלופי כבר כדי אפוקסי מדגם דק piezo ערימות⁹^,¹⁰^,¹⁸^,³¹ או על צלחות עם המקדמים שונים של הרחבה תרמי¹⁹ ^,³². ובכל זאת בשני המקרים, סדר הגודל של המתח יישומית הוא מוגבל מאוד.

כאן אנחנו מדגימים את השימוש הרומן uniaxial-זן מכנית זה מאפשר לחוקרים זן מדגם (זן compressive) ללא הגבלות והמחש בו-זמנית מבנהו השטח באמצעות ה-STM (ראה איור 1). לדוגמה, אנו משתמשים גבישים יחיד של Fe_{1 +}_yTe, שבו y = 0.10, למתחם של האב superconductors chalcogenide הברזל (y הוא ריכוז עודפי ברזל). להלן T_N = K ~ 60, Fe_{1 +}_yTe מעברים ממצב פאראמגנטיים טמפרטורה גבוהה למצב antiferromagnetic בטמפרטורה נמוכה עם bicollinear פס מגנטי סדר²⁶^,³³ ^,³⁴ (ראה איור 3 א, ב'). המעבר מגנטי נוסף מלווה מעבר מבנית מ הטטרגונלית כדי המונוקלינית²⁶^,³⁵. סדר AFM בתוך המטוס טפסים תחומים detwinned עם המבנה ספין הצבעה לאורך זמן b-כיוון מבנה האורתורומבית³⁴. דמיין את סדר AFM עם ספין-מקוטב STM, אנחנו לחקור את מבנה תחום דו-כיווני בדגימות unstrained Fe_{1 +}_yTe ולבחון את המעבר שלהם לתוך מחשבים גדולה יחיד בלחץ יישומית (ראה התרשים ב- איור 3 ג-E). ניסויים אלה מראים כוונון משטח מוצלחת של הקריסטלים יחיד באמצעות המכשיר uniaxial-זן המובאים כאן, הכמיהה של המדגם, ההדמיה סימולטני של מבנהו משטח עם מיקרוסקופ מינהור סריקה. איור 1 מציג את סכמטית ציורים ותמונות של המכשיר מאמץ מכני.

פרוטוקול זה הוא משמעותי מכיוון שהוא הדמיה של שילוב של התקן זן uniaxial עם מיקרוסקופיה מינהור סריקה. זה כרוך הן החלת המתח לדמיין את המניפולציה של תחומים מבניים ב- SDM. היתרון העיקרי של טכניקה זו היא שהיא מאפשרת כמויות מוגברות של מאמץ שכן הוא מכשיר מכני.

זה אפקטים פני השטח הם מסוגלים להיות חזותיים באמצעות סריקת מיקרוסקופיה מינהור. במוליכי-על בטמפרטורה גבוהה על-ידי כוונון מכוון ותמרון מכוון של מצבי סימטריה שבורים, ניתן לשלוט ולהבין מוליכות-על. ניתן להחיל תהליך זה על כל חומר בתנאי שהוא גביש יחיד והוא תואם SDM.

יש הרבה בדיקות מכשיר כדי לקבוע את התגובה של ההתקנה לתנאים משתנים כולל כמה זן ניתן להשיג. זהו ניסוי מאתגר מאוד שבו סבלנות והבנה מוחלטת של מה שאתה עושה הוא המפתח. הדגמה חזותית של תהליך זה היא קריטית, כפי שהוא נותן תובנה לתוך ביצוע ושימוש במכשיר המתואר עם SDM שהוא תהליך מורכב.

כדי להתחיל, לפרק את המכשיר בצורת U ולמקום אותו לתוך אצטון. נקה את המכשיר, את בורגי המיקרומטר, את דיסקי האביב של בלוויל ואת לוחית הבסיס על-ידי ניקוים למשך 20 דקות. לאחר מכן, להעביר אותם לתוך isopropanol ו sonicate אותם במשך 20 דקות נוספות.

לאחר הניקוי, אופים את רכיבי המכשיר בתנור במשך 15 עד 20 דקות כדי להיפטר משאריות מים ולדגה. לאחר מכן, באמצעות סכין גילוח חד, לחתוך את דגימת טלוריום ברזל למילימטר אחד על ידי שני מיל

להמחיש Uniaxial-זן מניפולציה של תחומים Antiferromagnetic ב Fe<sub>1 +</sub><em><sub>Y</sub></em>Te באמצעות מקוטב-ספין סריקתה מיקרוסקופ מינהור