Bu protokol önemli, çünkü taramalı tünel mikroskopisi ile tek eksenli gerinim cihazının entegrasyonunun görselleştirilmesidir. SDM'de hem zorlanma uygulama hem de yapısal etki alanlarının manipülasyonunun görselleştirilmesini içerir. Bu tekniğin en büyük avantajı mekanik bir cihaz olduğu için artan miktarda gerinim sağlar.
Yüzey efektleri taramalı tünel mikroskopisi kullanılarak görüntülenebilir. Yüksek sıcaklıktaki süperiletkenlerde, kırık simetri durumlarını kasıtlı olarak alet ederek ve manipüle ederek, süperiletkenliği kontrol edebilir ve anlayabiliriz. Bu işlem, tek bir kristal olması ve SDM uyumlu olması koşuluyla herhangi bir malzemeye uygulanabilir.
Ne kadar zorlanma elde edilebilir dahil olmak üzere değişen koşullara kurulum tepkisini belirlemek için cihaz testi bir sürü var. Bu sabır ve ne yapıyorsun mutlak anlayış anahtar olduğu çok zorlu bir deney. Karmaşık bir süreç olan SDM ile tanımlanan aygıtın yapımı ve kullanılması konusunda bir fikir verdiği için, bu işlemin görsel gösterimi çok önemlidir.
Başlamak için, u şeklindeki cihazı sökün ve asetona yerleştirin. Cihazı, mikrometre vidalarını, Belleville yaylı disklerini ve taban plakasını 20 dakika sonicating tarafından temizleyin. Sonra, izopropanol içine aktarın ve ek bir 20 dakika için sonicate.
Temizlendikten sonra, herhangi bir su kalıntısı ve gaz gidermek için 15 ila 20 dakika boyunca bir fırında cihaz bileşenleri pişirin. Daha sonra, keskin bir jilet kullanarak, demir tellurium örneğini bir milimetreye iki milimetre ye 0,1 milimetre boyutunda kesin. Son olarak, parçaları bir araya getirin.
U içindeki açıklık bir milimetredir ve cihazın yanlarında bulunan bir çift mikrometre vidası ile daha küçük veya büyük olarak ayarlanabilir. İki ayrı tabakta, epoksi veri sayfalarındaki talimatlara göre gümüş epoksi ve iletken olmayan epoksi'yi karıştırın. Daha sonra, bir elektrik kontak oluşturmak için gümüş epoksi ince bir tabaka uygulayın ve uzun ekseni demir tellurium örneğinin b ekseni boyunca yönlendirilir, böylece bir milimetre boşluğu boyunca örnek monte.
Bir konveksiyon fırın içine örnek tutucu ve örnek yerleştirin ve tekrar epoksi tedavi etmek için 15 dakika pişirin. Numune soğuduktan sonra, iki tarafını iletken olmayan epoksi ile kaplayın, böylece numune cihazda sıkıca desteklenir. Sonra, epoksi tedavi etmek için fırına geri yerleştirin.
Optik mikroskop kullanarak, numunenin kenarlarının boşlukla paralel hizalanmasını kontrol etmek için numunenin konumunu tüm açılardan inceleyin. Şimdi hazırlanan her şey ile, numunenin yüzeyini gözlemlerken mikrometre vida50 derece döndürerek sıkıştırma zorlanma uygulamaya başlar. Basınç uygulandıktan sonra numunede çatlak veya bükülme olmamalıdır.
Sonra, cihazı taban plakasına vidalayın. Bir kez güvenli, örnek ve plaka arasında elektriksel temas oluşturmak için u şeklinde cihaz üzerine taban plakası gümüş epoksi ince bir tabaka uygulayın. Epoksi tedavi etmek için fırına örnek yerleştirin.
Soğuduktan sonra, bir multimetre kullanarak elektrik kontağından kontrol edin. Daha sonra, ab cleaving düzlemine dik olacak şekilde numune üzerine alüminyum bir direk yapıştırmak için iletken olmayan epoksi ince bir tabaka kullanın. Gönderiler örnekle aynı boyutta olmalıdır.
Direğine doğru yerleştirildiğinde, monte edilen cihazı epoksi iyileşene kadar pişirin. İlk olarak, cihazı değişken sıcaklık, ultra yüksek vakum tarama lı tünelleme mikroskobun yükleme yuvasına yerleştirerek tarama lı tünel mikroskobuna aktarın. Bir kol manipülatör kullanarak, yeni yarık bir yüzey ortaya çıkarmak için oda sıcaklığında ultra yüksek vakum alüminyum sonrası knock off.
Hemen tarama tünel mikroskop odasına manipülatörleri başka bir dizi ile yerinde cihaz aktarın, mikroskop kafası girin, hangi dokuz derece Calvin kadar soğutulmuş olan. Sonraki adımları gerçekleştirmeden önce numunenin bir gecede dokuz dereceye kadar soğumasını bekleyin ve deneyler sırasında bu sıcaklığı koruyun. Sıcaklık dengesine ulaşıldıktan sonra, her deneyden önce platin iridyum uçlarını, birkaç tur fışkırtma ve tavlama ile işlenmiş tek bir bakır yüzeyüzerinde alan salınımı ile hazırlayın.
Mikroskoptaki piezo elektrikli malzemelere uygulanan gerilimi kullanarak, örnek aşamasını ucu hizaya getirmek için hareket ettirin. O zaman örneğe yaklaşın. İpucu numuneden birkaç angstrom uzakta olduğunda ve tünel akımı osiloskopta kayıt altına alındıktan sonra topografya almaya hazırdır.
Burada eğitimsiz bir demir tellurium tek kristal 10 nanometre atomik çözünürlük topografik görüntüdür. Görülen atomik yapı, örnekten ayrıldıktan sonra açığa çıkan tellurium atomlarına karşılık gelir. Topografyanın 4DA dönüşümü, a ve b yönünde atomik Bragg zirvelerine karşılık gelen görüntünün köşelerinde dört keskin tepe gösterir.
İlk görüntünün aksine, bu topografik görüntü manyetik uçlu elde edilen bir topografı gösterir. Bir eksen boyunca kafesin iki katı periyodik likte tek yönlü çizgiler görülür. Bu topograf4DA dönüştürmek Bragg zirveleri ek olarak gösterir, uydu zirveleri yeni bir çift, bragg tepe momenta yarısı ve bu nedenle iki katı gerçek uzay dalga boyu karşılık gelen.
Yeni yapı, yüzeyin hemen altındaki demir atomlarının AFM şerit sırasına karşılık gelir. Gergin olmayan örnek ikiz etki alanı sınırlarının bazı bölümlerinde, uzun b ekseni ve beraberindeki AFM şerit sırasına sahip kristal yapının 90 derece döndüğü yerde bulunur. Burada bir AFM ikiz etki alanı sınırının 25 nanometre topografını gözlemleyebilirsiniz.
Bu bölgenin 4DA dönüşümü, yeşil ve sarı dairelerle vurgulanan iki çift AFM siparişi gösterir. Her manyetik etki alanı, 4DA dönüşümündeki zirvelerin yalnızca bir çiftine katkıda bulunur. Gergin örnek için, örneğe uygulanan tek eksenli basınç sonucunda yalnızca tek bir etki alanı görülebilir.
Burada, yaklaşık 1,75 mikron 0,75 mikron luk bir alana yayılan ve eğitimsiz numunelerde bulunan toplam alanın iki katından fazla olan büyük ölçekli bir topografya gösterilmiştir. Her topograf için 4DA dönüşümü, bu gergin örnekte yalnızca tek bir etki alanını gösteren yalnızca bir çift AFM tepe noktası gösterir. Bu yordamı çalışırken göz önünde bulundurulması gereken en önemli şey nihai hedefidir.
Neden tek eksenli zorlanma uyguladığınızı bilmek, örnek yönlendirme ve ne kadar zorlanma uygulayacağınız konusunda size yol göstermelidir. Bu prosedürü takiben, bir gerinim cihazı x-ışını kırınımı, rezonans elastik x-ışını saçılımı ve açısal çözülmüş fotoemisyon spektroskopisi gibi diğer tekniklerle de entegre edilebilir. SDM, kuantum materyallerindeki elektronları görselleştirmeyi sağlayan güçlü bir tekniktir.
Ve bunlar gerinim gibi dış sallamalara karşı çok hassas malzemelerdir, bu nedenle tek eksenli gerinim entegre SDM tekniği, bu materyalleri elektronik olarak ayarlamasına ve süperiletkenliği anlama nihai amacı ile gerginliğe verilen tepkiyi görselleştirmesine olanak sağlayacaktır.
