Adv. Mater.: Стойка для образцов PicoFemto для низкотемпературной ТЭМ‑СТМ‑съёмки в режиме in situ способствует управлению коллективным движением макрополей в двумерных сегнетоэлектрических материалах на границах доменов


Дата публикации:

2020-11-17

Двумерные ферромагнитные материалы с топологической структурой обладают значительными перспективами применения в таких областях, как устройства хранения спиновой информации. Поэтому исследования магнитных состояний с уникальной спиновой структурой не прекращаются.

Двумерные ферромагнитные материалы с топологической структурой обладают значительным потенциалом применения в таких областях, как устройства хранения спиновой информации. Поэтому исследования магнитных состояний с уникальной спиновой структурой не прекращаются.

В последнее время профессор Чжан Ин из Института физики Китайской академии наук, Национальной лаборатории по конденсированным состояниям в Пекине и Материаловедческой лаборатории Суншаньху, совместно с профессором Шоуго Ваном из Пекинского педагогического университета, профессором Хэчаном Лэем из Народного университета Китая и другими учёными, непосредственно наблюдали в двумерном ферромагнитном материале Fe5‑xGeTe2 при отсутствии приложенного электрического поля нестандартные (анти)магнитные доменные стенки, что тесно связано со значительным усилением намагниченности в плоскости и слабыми ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. Параллельно с этим необычным магнитным переходом исследователи также зафиксировали выраженный топологический эффект Холла. Стоит отметить, что в рамках данного исследования также были использованы… Пико Фемто Серия образцовых стержней для низкотемпературной операндной ТЭМ‑СТМ позволила в условиях низких температур осуществить операндное электрическое управление двумерными сегнетоэлектрическими материалами и наблюдать целостное движение магнитных цепочек меронов вдоль границ доменов. Данное исследование не только предоставило экспериментальные подтверждения теоретическим предсказаниям о топологии границ доменов, но и открыло новые методы исследования для таких областей, как электроника, спинтроника и физика конденсированных сред. Результаты работы опубликованы в журнале «Adv. Mater.» под названием «Спонтанные (анти)мероновые цепочки в границах доменов ван‑дер‑Ваальсовского ферромагнитного Fe5‑xGeTe2».

DOI: 10.1002/adma.202005228

11

Рис. Внутрикристаллические термоэлектрические измерения в режиме in situ при низких температурах

В условиях низких температур для проведения in situ‑тестов ТЭМ, связанных с механическими и электрическими свойствами, используется оборудование компании «ZEPTOOLS». Пико Фемто Серия образцовых стержней для низкотемпературной in situ‑ТЕМ‑STM, в которой образец устанавливается на фиксированном держателе; охлаждение осуществляется с помощью системы жидкий азот. Вольфрамовый зонд на трёхмерном манипуляторе точно позиционируется в заданной точке образца, обеспечивая механическую нагрузку и электрические измерения при низких температурах. На видеозаписях in situ отчётливо видно, что стержень сохраняет высокую стабильность как при низких температурах, так и под воздействием электрических полей; в ходе эксперимента можно чётко наблюдать коллективное движение магнитных доменов по границам доменов в ответ на приложенное электрическое поле.

1

Рис. Низкотемпературный силово‑электрический образцовый стержень, использованный в тексте.

Поделиться в

Вернуться к списку