Name: visualizing uniaxial-strain manipulation of antiferromagnetic domains in fe1+yte using a spin-polarized scanning tunneling microscope
Uploaded: 2019-03-24T14:00:00
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P.A. reconhece apoio de o US National Science Foundation (NSF) carreira sob concessão não. DMR-1654482. Síntese de material foi realizado com o apoio da subvenção não 2011/01/B/ST3/00425 polonês centro nacional de ciência.

Nota: O corpo em forma de U é feito de aço inoxidável 416-grade, que é dura e tem um baixo coeficiente de expansão térmica (CTE), ~9.9 μm/(m∙°C), em comparação com μm/(m∙°C) de ~17.3 de aço inoxidável 304-grade.
1. mecânico dispositivo uniaxial-tensão
<ol><li>Limpar o dispositivo em forma de U, os parafusos de micrômetro (1 – 72 correspondente a 72 rotações por polegada), os discos de mola de Belleville e a placa de base, por sonicating-los separadamente em acetona p...

<ol>
	<li>Paglione, J., Greene, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-temperature+superconductivity+in+iron-based+materials.">High-temperature superconductivity in iron-based materials.</a> Nature Physics. 6 (9), 645 (2010).</li><li>Keimer, B., Kivelson, S. A., Norman, M. R., Uchida, S., Zaanen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+quantum+matter+to+high-temperature+superconductivity+in+copper+oxides.">From quantum matter to high-temperature superconductivity in copper oxides.</a> Nature. 518, 179-186 (2015).</li><li>Anderson, P. 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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric-based+apparatus+for+strain+tuning.">Piezoelectric-based apparatus for strain tuning.</a> Review of Scientific Instruments. 85 (6), 065003 (2014).</li><li>Gannon, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+for+the+application+of+uniaxial+strain+to+single+crystal+samples+for+use+in+synchrotron+radiation+experiments.">A device for the application of uniaxial strain to single crystal samples for use in synchrotron radiation experiments.</a> Review of Scientific Instruments. 86 (10), 103904 (2015).</li><li>Kretzschmar, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+spin+fluctuations+and+the+origin+of+nematic+order+in+Ba(Fe1&#8722;xCox)2As+2.">Critical spin fluctuations and the origin of nematic order in Ba(Fe1&#8722;xCox)2As 2.</a> Nature Physics. 12 (6), 560 (2016).</li><li>Steppke, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+peak+in+T+c+of+Sr2RuO4+under+uniaxial+pressure.">Strong peak in T c of Sr2RuO4 under uniaxial pressure.</a> Science. 355 (6321), 133 (2017).</li><li>Yim, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+a+strain-stabilised+smectic+electronic+order+in+LiFeAs.">Discovery of a strain-stabilised smectic electronic order in LiFeAs.</a> Nature Communications. 9 (1), 2602 (2018).</li><li>Gao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic-scale+strain+manipulation+of+a+charge+density+wave.">Atomic-scale strain manipulation of a charge density wave.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (27), 6986-6990 (2018).</li><li>Jiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distinct+in-plane+resistivity+anisotropy+in+a+detwinned+FeTe+single+crystal:+Evidence+for+a+Hund's+metal.">Distinct in-plane resistivity anisotropy in a detwinned FeTe single crystal: Evidence for a Hund's metal.</a> Physical Review B. 88 (11), 115130 (2013).</li><li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Symmetry+breaking+via+orbital-dependent+reconstruction+of+electronic+structure+in+detwinned+NaFeAs.">Symmetry breaking via orbital-dependent reconstruction of electronic structure in detwinned NaFeAs.</a> Physical Review B. 85 (8), 085121 (2012).</li><li>Watson, M. 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K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+anisotropies+revealed+by+detwinned+angle-resolved+photo-emission+spectroscopy+measurements+of+FeSe.">Electronic anisotropies revealed by detwinned angle-resolved photo-emission spectroscopy measurements of FeSe.</a> New Journal of Physics. 19 (10), 103021 (2017).</li><li>Iida, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+T+c+dependence+for+strained+epitaxial+Ba(Fe1-xCox)2As2+thin+films.">Strong T c dependence for strained epitaxial Ba(Fe1-xCox)2As2 thin films.</a> Applied Physics Letters. 95 (19), 192501 (2009).</li><li>Stern, A., Dzero, M., Galitski, V., Fisk, Z., Xia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-dominated+conduction+up+to+240+K+in+the+Kondo+insulator+SmB+6+under+strain.">Surface-dominated conduction up to 240 K in the Kondo insulator SmB 6 under strain.</a> Nature Materials. 16 (7), 708-711 (2017).</li><li>Iida, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hall-plot+of+the+phase+diagram+for+Ba(Fe1&#8722;xCox)2As2.">Hall-plot of the phase diagram for Ba(Fe1&#8722;xCox)2As2.</a> Scientific Reports. 6, 28390 (2016).</li><li>H&#228;nke, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reorientation+of+the+diagonal+double-stripe+spin+structure+at+Fe1+yTe+bulk+and+thin-film+surfaces.">Reorientation of the diagonal double-stripe spin structure at Fe1+yTe bulk and thin-film surfaces.</a> Nature Communications. 8, 13939 (2017).</li><li>Takeshita, N., Sasagawa, T., Sugioka, T., Tokura, Y., Takagi, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gigantic+anisotropic+uniaxial+pressure+effect+on+superconductivity+within+the+CuO2+plane+of+La1.64Eu0.2Sr0.16CuO4:+Strain+control+of+stripe+criticality.">Gigantic anisotropic uniaxial pressure effect on superconductivity within the CuO2 plane of La1.64Eu0.2Sr0.16CuO4: Strain control of stripe criticality.</a> Journal of the Physical Society of Japan. 73 (5), 1123-1126 (2004).</li><li>Kuo, H. -. H., Shapiro, M. C., Riggs, S. C., Fisher, I. 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D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Temperature Driven Topological Switch in 1T’-MoTe2 and Strain Induced Nematicity in NaFeAs. , (2018).</li><li>B&#246;hmer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+biaxial+strain+on+the+phase+transitions+of+Ca(Fe1&#8722;xCox)2As2.">Effect of biaxial strain on the phase transitions of Ca(Fe1&#8722;xCox)2As2.</a> Physical Review Letters. 118 (10), 107002 (2017).</li><li>Bao, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+(&#948;+&#960;,+&#948;+&#960;)-type+antiferromagnetic+order+in+&#945;-Fe(Te,Se)+superconductors.">Tunable (&#948; &#960;, &#948; &#960;)-type antiferromagnetic order in &#945;-Fe(Te,Se) superconductors.</a> Physical Review Letters. 102 (24), 247001 (2009).</li><li>Koz, C., R&#246;&#223;ler, S., Tsirlin, A. A., Wirth, S., Schwarz, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-temperature+phase+diagram+of+Fe1+yTe+studied+using+x-ray+diffraction.">Low-temperature phase diagram of Fe1+yTe studied using x-ray diffraction.</a> Physical Review B. 88 (9), 094509 (2013).</li><li>Enayat, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+imaging+of+the+atomic-scale+magnetic+structure+of+Fe1+yTe.">Real-space imaging of the atomic-scale magnetic structure of Fe1+yTe.</a> Science. 345 (6197), 653-656 (2014).</li><li>Singh, U. R., Aluru, R., Liu, Y., Lin, C., Wahl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+magnetic+tips+for+spin-polarized+scanning+tunneling+microscopy+on+Fe1+yTe.">Preparation of magnetic tips for spin-polarized scanning tunneling microscopy on Fe1+yTe.</a> Physical Review B. 91 (16), 161111 (2015).</li><li>Chandra, S., Islam, A. K. M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastic+and+electronic+properties+of+PbO-type+FeSe1-xTex+(x=+0-1.0):+A+first-principles+study.">Elastic and electronic properties of PbO-type FeSe1-xTex (x= 0-1.0): A first-principles study.</a> ArXiv preprint. , (2010).</li></ol>

Todas as operações necessárias para mover as amostras para dentro e para dentro o STM são realizadas usando conjuntos de manipuladores de braço. O STM é mantido em baixas temperaturas por Hélio líquido e nitrogênio líquido, e a amostra esfria pelo menos 12 h antes de ser abordado. Isso permite que a temperatura da amostra e microscópio atingir o equilíbrio térmico. Para isolar o ruído elétrico e acústico, o STM é colocado em um quarto blindado de frequência de rádio e acústica. A cabeça do microscóp...

Supercondutividade de alta temperatura nos cupratos e supercondutores à base de ferro é um estado intrigante de quântica questão1,2. Um grande desafio em supercondutividade de entendimento é a natureza entrelaçada localmente de vários Estados, simetria quebrada, como eletrônicos nemática e esmates fases (que quebram simetrias de rotação e translação dos Estados eletrônicos), com supercondutividade3,4,5,6,7. Manipulação e afinação deliberada destes Estados de simetria quebrada é um objectivo-chave para compreender e controlar a supercondutividade.
Tensão controlada, uniaxial e biaxial, é uma técnica bem estabelecida para afinar os Estados eletrônicos coletivos em matéria condensada sistemas8,9,10,11,12, 13,14,15,16,17,18,19,20,21, 22. Esta afinação é limpo, sem a introdução de desordem através de dopagem química, é comumente usado em vários tipos de experimentos para sintonizar em massa propriedades eletrônicas23,24,25,26 . Por exemplo, pressão uniaxial tem-se revelado um imenso efeito sobre supercondutividade em Sr2RuO413 e cupratos27 e estruturais, magnéticas e transições de fase nemática de supercondutores à base de ferro 10 , 14 , 28 , 29 e demonstrou-se recentemente em Estados topológicos de SmB624de sintonia. No entanto, o uso da estirpe em técnicas de superfície sensíveis, tais como STM e espectroscopia Fotoemissão ângulo-resolvido (ARPES), tem sido limitado a em filmes finos situ-cultivadas em substratos incompatíveis26,30. O grande desafio com aplicação de tensão para monocristais em experimentos de superfície sensível é a necessidade de decompor as amostras tensas no ultra vácuo (UHV). Nos últimos anos, uma direção alternativa tem sido uma amostra fina em piezo pilhas9,10,18,31 ou em placas com diferentes coeficientes de expansão térmica19 de epóxi ,32. No entanto, em ambos os casos, a magnitude da tensão aplicada é bastante limitada.
Aqui vamos mostrar o uso de um dispositivo de uniaxial-tensão mecânico romance que permite que os pesquisadores de estirpe uma amostra (tensão de compressão) sem restrições e simultaneamente Visualizar sua estrutura de superfície usando STM (ver Figura 1). Como exemplo, usamos cristais de Fe1 +yTe, onde y = 0,10, o composto de supercondutores de calcogênio o ferro (y é a concentração de ferro em excesso). Abaixo de TN = K ~ 60, Fe1 +yTe transições de um estado paramagnética de alta temperatura em um estado de baixa temperatura antiferromagnéticas com um bicollinear listra magnética ordem26,33 ,34 (ver Figura 3A, B). A transição magnética é ainda mais acompanhada por uma transição estrutural de tetragonal monoclínico26,35. A ordem AFM no plano forma detwinned domínios com a estrutura de rotação apontando ao longo da longa b-direção da estrutura ortorrômbica34. Visualizando a ordem AFM com STM spin-polarizada, podemos sondar a estrutura de domínio bidirecional em maiores alcanos homocíclicos tais Fe1 +yTe amostras e observar a sua transição para um único domínio grande sob tensão aplicada (ver o diagrama esquemático em Figura 3 C-E). Essas experiências mostram que a superfície bem sucedida afinação dos cristais único utilizando o dispositivo de tensão uniaxial apresentado aqui, a clivagem da amostra e a imagem simultânea da sua estrutura de superfície com o microscópio de tunelamento. A Figura 1 mostra os desenhos esquemáticos e fotos do dispositivo esforços mecânicos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:668px;" width="668">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Belleville spring disks</td>
			<td style="width:167px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fe(1.1)Te</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Single Crystal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">H20E</td>
			<td style="width:167px;">Epoxy Technology</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">H74F</td>
			<td style="width:167px;">Epoxy Technology</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micrometer screws</td>
			<td style="width:167px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stainless Steel sheets (416)</td>
			<td style="width:167px;">McMaster Carr</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualizing uniaxial-strain manipulation of antiferromagnetic domains in fe1+yte using a spin-polarized scanning tunneling microscope

A busca de compreender sistemas eletrônicos correlacionados empurrou as fronteiras de medições experimentais para o desenvolvimento de novas técnicas experimentais e metodologias. Aqui usamos um romance casa construída uniaxial-tensão dispositivo integrado na nossa temperatura variável microscópio encapsulamento que nos capacita a botija no plano tensão uniaxial em amostras de manipular e sondar sua resposta eletrônica na escala atômica. Usando microscopia de tunelamento (STM) com técnicas de rotação-polarização de varredura, visualizamos antiferromagnéticas domínios (AFM) e sua estrutura atômica em Fe1 +yTe amostras, o composto de supercondutores à base de ferro, e demonstre como esses domínios respondem a deformação uniaxial aplicado. Observamos o bidirecional domínios AFM na amostra maiores alcanos homocíclicos tais, com um tamanho médio de domínio de ~ 50-150 nm, a transição para um único domínio unidirecional sob deformação uniaxial aplicado. Os resultados aqui apresentados abram uma nova direção para utilizar um parâmetro valioso sintonia em STM, bem como outras técnicas espectroscópicas, tanto para ajustar as propriedades eletrônicas quanto a indução da simetria em material sistemas quânticos.

Eyesys STM foram medidos no modo de corrente constante com um viés de setpoint-12 MEV aplicado para a amostra e um setpoint atual de-1.5 at coletados na ponta. Dicas pt-Ir foram utilizadas em todos os experimentos. Para atingir o STM spin-polarizada, a ponta de microscópio de tunelamento varredura tem que ser revestido com átomos magnéticos, que pode ser bastante desafiador. Neste caso de Fe1 +yTe a estudar, a amostra em si fornece um meio simples de con...

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Visualizing Uniaxial-strain Manipulation of Antiferromagnetic Domains in Fe1+YTe Using a Spin-polarized Scanning Tunneling Microscope

Visualizando Uniaxial-tensão manipulação dos domínios antiferromagnéticas em Fe1 +YTe usando uma varredura de Spin-polarizado microscópio de tunelamento

Usando a tensão uniaxial combinado com microscopia de tunelamento varredura spin-polarizada, podemos Visualizar e manipular a estrutura de domínio antiferromagnéticas de Fe1 + yTe, o composto de supercondutores à base de ferro.

The quest to understand correlated electronic systems has pushed the frontiers of experimental measurements toward the development of new experimental ...

Este protocolo é significativo porque é uma visualização da integração do dispositivo de tensão uniaxial com microscopia de tunelamento de varredura. Envolve tanto aplicar tensão quanto visualizar a manipulação de domínios estruturais em SDM. A principal vantagem desta técnica é que permite o aumento de quantidades de tensão, uma vez que é um dispositivo mecânico.Seus efeitos superficiais são capazes de ser visualizados usando microscopia de tunelamento de varredura. Em supercondutores de alta temperatura, afinando deliberadamente e manipulando estados de simetria quebrados, pode-se controlar e entender a supercondutividade. Este processo pode ser aplicado a qualquer material, desde que seja um único cristal e compatível com SDM.Há muitos testes de dispositivos para determinar a resposta da configuração a condições variadas, incluindo quanta tensão pode ser alcançada. É uma experiência muito desafiadora onde paciência e compreensão absoluta do que você está fazendo é fundamental. A demonstração visual desse processo é fundamental, pois dá uma visão sobre como fazer e usar o dispositivo descrito com SDM, que é um processo complexo.Para começar, desmonte o dispositivo em forma de u e coloque-o em acetona. Limpe o dispositivo, os parafusos do micrômetro, os discos de mola de Belleville e a placa base sonicando-os por 20 minutos. Em seguida, transfira-os para isopropanol e sonicate-los por mais 20 minutos.Uma vez limpo, asse os componentes do dispositivo em um forno por 15 a 20 minutos para se livrar de qualquer resíduo de água e desgargar. Em seguida, usando uma lâmina afiada, corte a amostra de telúrio de ferro para um milímetro por dois milímetros por 0,1 milímetros de tamanho. Finalmente, monte as peças juntos.A abertura dentro do u é de um milímetro e pode ser ajustada menor ou grande por um par de parafusos de micrômetro localizados nas laterais do dispositivo. Em dois pratos separados, misture epóxi prateado e epóxi não condutor de acordo com as instruções nas folhas de dados epóxi. Em seguida, aplique uma fina camada de epóxi de prata para criar um contato elétrico e montar a amostra através da lacuna de um milímetro para que seu longo eixo seja orientado ao longo do eixo b da amostra de telúrio de ferro.Coloque o suporte da amostra e prove em um forno de convecção e leve-os por 15 minutos para curar novamente o epóxi. Uma vez que a amostra tenha esfriado, cubra seus dois lados com epóxi não condutor para que a amostra seja firmemente suportada no dispositivo. Em seguida, coloque-o de volta no forno para curar o epóxi.Usando um microscópio óptico, examine a posição da amostra de todos os ângulos para verificar se há alinhamento paralelo dos lados da amostra com a abertura. Com tudo agora preparado, comece a aplicar a tensão compressiva girando o parafuso do micrômetro 50 graus enquanto observa a superfície da amostra. Não deve haver rachaduras ou dobras da amostra após a aplicação da pressão.Em seguida, enrosque o dispositivo na placa base. Uma vez fixado, aplique uma fina camada de epóxi prateado da placa base no dispositivo em forma de u para criar contato elétrico entre a amostra e a placa. Coloque a amostra no forno para curar o epóxi.Uma vez resfriado, verifique o contato elétrico usando um multimetro. Em seguida, use uma fina camada de epóxi não condutora para colar um poste de alumínio na amostra de modo que seja perpendicular ao plano ab cleaving. Os posts devem ser do mesmo tamanho da amostra.Quando o poste estiver corretamente posicionado, asse o dispositivo montado até que o epóxi esteja curado. Primeiro, transfira o dispositivo para o microscópio de tunelamento de varredura colocando-o na doca de carregamento da temperatura variável, microscópio de tunelamento de vácuo ultra-alto. Usando um manipulador de braço, derrube o poste de alumínio em vácuo ultra-alto à temperatura ambiente para expor uma superfície recém-cortada.Transfira imediatamente o dispositivo in situ com outro conjunto de manipuladores para a câmara de microscópio de tunelamento de varredura, entre na cabeça do microscópio, que foi resfriado até nove graus Calvin. Deixe a amostra esfriar até nove graus durante a noite antes de realizar os próximos passos e manter essa temperatura durante os experimentos. Uma vez alcançado o equilíbrio de temperatura, prepare as pontas de irídio de platina antes de cada experimento por emissão de campo em uma superfície de cobre que foi tratada com várias rodadas de sputtering e ressarcimento.Utilizando a tensão aplicada aos materiais elétricos piezo no microscópio, mova o estágio da amostra para se alinhar com a ponta. Em seguida, aproxime-se da amostra. Uma vez que a ponta está a poucos angstroms de distância da amostra e a corrente de tunelamento registra no osciloscópio, ela está pronta para tomar topógrafos.Aqui está uma imagem topográfica de resolução atômica de 10 nanômetros de um único cristal de telúrio de ferro não treinado. A estrutura atômica vista corresponde aos átomos de telúrio que são expostos após a fissura da amostra. A transformação 4DA da topografia mostra quatro picos afiados nos cantos da imagem ao longo das direções A e B que correspondem aos picos atômicos de Bragg.Em contraste com a primeira imagem, esta imagem topográfica mostra um topógrafo obtido com uma ponta magnética. São observadas listras unidirecionais com periodicidade de duas vezes maior que a da rede ao longo do eixo a. A transformação 4DA deste topógrafo mostra, além dos picos de Bragg, um novo par de picos de satélite, correspondendo a metade do momento de pico de Bragg e, portanto, o dobro do comprimento de onda espacial real.A nova estrutura corresponde à ordem de listras AFM dos átomos de ferro logo abaixo da superfície. Em algumas partes da amostra não treinada existem limites de domínio duplo onde a estrutura cristalina com o eixo B longo e a ordem de listras AFM que acompanham giram 90 graus. Aqui você pode observar um topógrafo de 25 nanômetros de um limite de domínio duplo AFM.A transformação 4DA desta região mostra dois pares de ordem AFM destacados por círculos verde e amarelo. Cada domínio magnético contribui para apenas um par de picos na transformação 4DA. Para a amostra tensa, apenas um único domínio pode ser visto como resultado da pressão uniaxial aplicada à amostra.Aqui, uma topografia em larga escala é mostrada abrangendo uma região total de aproximadamente 1,75 mícrons por 0,75 mícrons, o que é mais que o dobro da área total abrangeda nas amostras não treinadas. A transformação 4DA para cada topógrafo mostra apenas um par de picos AFM indicando apenas um único domínio nesta amostra tensa. A coisa mais importante a considerar ao tentar este procedimento é o seu objetivo final.Saber por que você está aplicando cepa uniaxial deve guiá-lo quanto à orientação da amostra e quanta tensão aplicar. Após este procedimento, um dispositivo de tensão também pode ser integrado com outras técnicas, como difração de raios-X, dispersão de raios-X elásticos ressonantes e espectroscopia de fotomissão resolvida angular. SDM é uma técnica poderosa que permite visualizar elétrons em materiais quânticos.E estes são materiais muito sensíveis a perturbações externas, como a tensão, de modo que a técnica de SDM integrada de cepa uniaxial permitirá sintonizar eletronicamente esses materiais e visualizar a resposta à tensão com o objetivo final de entender a supercondutividade.

Research

JoVE Journal

Engineering

Visualizing Uniaxial-strain Manipulation of Antiferromagnetic Domains in Fe1+YTe Using a Spin-polarized Scanning Tunneling Microscope

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

-Sonda de varredura único elétron Espectroscopia de capacitância

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the ...

Engenharia

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Fabricação de porta-ajustáveis ​​dispositivos de grafeno para tunelamento estudos de microscopia com Coulomb Impurezas

Owing to its relativistic low-energy charge carriers, the interaction between graphene and various impurities leads to a wealth of new physics and degrees ...

Visualizing Hyporheic Flow Through Bedforms Using Dye Experiments and Simulation

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Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope

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Probing C84-embedded Si Substrate Using Scanning Probe Microscopy and Molecular Dynamics

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sondagem C<sub&gt; 84</sub&gt; -embedded Si substrato utilizando Scanning Probe Microscopy e Dinâmica Molecular

This paper reports an array-designed C84-embedded Si substrate fabricated using a controlled self-assembly method in an ultra-high vacuum chamber. The ...

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Mão Controlado Manipulação de solteiro moléculas através de um Scanning Probe Microscope com uma interface de realidade virtual 3D

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