火狐体育首页进入:探究纳米国际的手！低温强磁场原子力显微镜及其晋级的多重运用

　　扫描探针显微镜（SPM）能够在样品外表的不同方位以及不同温度和磁场下相关资料的性质，如磁化、极化、开尔文电位、电导率和描摹等，是一种运用较为广泛的技能。原子力显微镜（AFM）为扫描探针显微镜宗族的一员，具有纳米级的分辩才能，其操作简略简洁，是现在研讨纳米科技和资料剖析的重要东西之一。基于此，attocube不断研制晋级低温attoAFM I显微镜的各种功用，以得到不同形式下的多种重要表征数据。

　　本文将介绍attocube客户经过attoAFM I及其相关晋级功用所取得的一些明显丈量成果。成果将相关电极化（PFM）、定量开尔文势（KPFM）、定性开尔文电位（EFM）、电导率（ct -AFM）和描摹（topo）等。

　　微光光电探测器（3LPD）在量子通讯、自适应光学和空间成像等广泛运用中备受追捧。

　　程志海教授（中国人民大学）和王复兴研讨员（国家纳米科学中心）领导的团队制作并表征了具有固有高增益的低光级铁电半导体光电晶体管（FSP），其特点是光致铁电开关。经过将FSP设置为非易失性极化状况，完成极低的暗电流和高电阻状况(HRS)。为了解光电呼应机制，作者采用了实空间成像与输运丈量相结合的办法。在输运丈量的基础上，在FSP器材进步行了原位EFM和KPFM丈量，其中铁电半导体通道经过PFM辨认。未载流状况下的KPFM丈量证明了FSP的光致铁电转化，载流状况下的EFM验证了FSP的光呼应性质。此外，原位的输运丈量进一步验证了FSP的光呼应性质。这些相关丈量是经过attoDRY2100低温恒温器中的attoAFM I显微镜（晋级了KPFM和PFM功用）完成的。因为其低作业电压、高性能和简略的结构，该FSP器材显现了新一代微光光电探测器的潜力。

　　图2 ：左图为FPS器材的描摹图和未载流状况下的KPFM丈量；右图为线扫描摹图和载流状况下的EFM丈量数据

　　导电畴壁（DW）是准二维导电途径，可在原位创立、定位和移除，为可重写纳米电子器材供给了时机。导电畴壁一般出现在宽带隙铁电体中，一般是呼应极性不接连处的电荷堆集而构成。István Kézsmárki（德国奥格斯堡大学）标明，导电畴壁也能够存在于窄空隙莫特绝缘体中。在这种情况下，纳米级导电途径的构成是因为畴壁周围的应变梯度改变了带结构。

　　该团队在attoLIQUID2000低温恒温器中运用了带有ct-AFM晋级和PFM晋级的attoAFM I显微镜，将资料（GaV4S8）冷却到Jahn-Teller改变（~43K）以下，直接对电导率、描摹和压电呼应进行成像。由此，他们排除了极性不接连性模型作为原点，而是将DW周围电导率的添加与外表重建高度的平方相相关：这是Jahn-Teller跃迁中发生的体积应变的特征。这有效地显现了一种运用应变梯度诱导的带结构改变来创立纳米级传导途径的新机制。这为畴壁纳米电子学的许多新资料打开了全新的大门。

　　图3： cAFM图画显现GaV4S8中的导电之字形畴壁，亮堂的色彩显现导电性添加

　　对称性破缺的复合氧化物能够呈现出各式各样的、突现的相。这能够经过规划杂乱氧化物的超晶格来完成。张金星教授（中国北京师范大学）团队经过替换堆叠Ruddlesden–Popper和钙钛矿氧化物构建了超晶格，这导致了人工规划的铁电和磁电（ME）相变。

　　经过在attoDRY1000低温恒温器中运用具有PFM功用的attoAFM I显微镜进行丈量，PFM试验数据验证了温度低于90K时铁电畴的存在。经过布里渊光散射验证了Dzyaloshinskii–Moriya相互作用（DMI）和净磁化的随同存在。此外，外部磁场按捺了电极化，证明了直接ME效应的存在。这项研讨标明，界面DMI工程是在具有相关电子的体系中生成奇异相和有序的一种很有出路的东西。

　　图4： 超晶格在3.7K下的PFM图画，图中相对暗和亮比照表明向上和向下的铁电畴

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