CIQTEK يساعد في أبحاث التصوير المغناطيسي للأغشية الرقيقة المضادة للمغناطيسية
CIQTEK يساعد في أبحاث التصوير المغناطيسي للأغشية الرقيقة المضادة للمغناطيسية
June 29, 2023
في الآونة الأخيرة، أحرزت مجموعة Jiangfeng Du وDevelopment Shi في المختبر الرئيسي للرنين المغناطيسي المجهري، الأكاديمية الصينية للعلوم، جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين (USTC)، جنبًا إلى جنب مع Yuefeng Nie وYurong Yang في جامعة Nanjing، تقدمًا في الدراسة التجريبية لمسح التصوير المغناطيسي للأغشية الرقيقة المضادة للمغناطيسية الحديدية باستخدام كروماتوجرافيا الشواغر النيتروجينية الماسية (تحليل كروماتوجرافي NV للاختصار) لإجراء تصوير مسح ضوئي مضبوط الإجهاد في الموقع للأفلام المدعومة ذاتيًا من BiFeO3 المضادة للمغناطيسية. تم نشر نتائج البحث تحت عنوان "ملاحظة لسلالة دائرية أحادية المحور تم ضبطها في فيلم BiFeO3 قائم بذاته" في المواد الوظيفية المتقدمة [Adv. وظيفة. ماطر. 2023، 2213725].
BiFeO3 (BFO) عبارة عن مادة مضادة للمغناطيسية ذات ترتيب دائري بسبب تفاعل Dzyalonshinskii-Moriya، وآلية التفاعل بين الترتيب الدائري والإجهاد داخل BFO هي محور بحث رئيسي في هذا المجال. استخدمت الدراسات الحالية الأساليب الفوقي لتنظيم الإجهاد في مواد BFO، والتي يصعب تعديلها في الموقع وبشكل مستمر. وهذا يجعل من الصعب التحقيق تجريبيًا في بعض القضايا المهمة في تفاعل الإجهاد المغناطيسي، مثل تغيير الترتيب المغناطيسي تحت ضغط الاتجاه التعسفي وعملية التطور بالقرب من مرحلة انتقال الترتيب المغناطيسي.
في هذا العمل، قام الباحثون بإعداد فيلم BFO مدعوم ذاتيًا من خلال عملية تنضيد الشعاع الجزيئي والطبقة الذبيحة القابلة للذوبان، وقاموا بإجراء تصوير مغناطيسي مسحي للفيلم تحت تعديل الضغط باستخدام مجهر المسح NV. أظهرت نتائج التصوير أن التسلسل الدائري يلتوي حوالي 12.6 درجة عند انفعال قدره 1.5%. تظهر حسابات المبادئ الأولى أن تطور التسلسل المغناطيسي العكسي الذي تمت ملاحظته تجريبياً لديه أقل طاقة عند الضغط المقابل.
الشكل 1. (أ)، (ب) نتائج التصوير المغناطيسي لمسح الفضاء الحقيقي لـ BFO في الحالة الحرة وعند سلالة 1.5٪. (ج)، (د) فورييه تحويل نتائج بيانات التصوير الممسوحة ضوئيا. ( هـ ) النتائج الإحصائية للتوزيع الزاوي لتحويل فورييه تؤدي إلى الحالة الحرة وحالة الإجهاد بنسبة 1.5٪ والتي تظهر 12.6 درجة من الالتواء.
هذا العمل هو أول دراسة للترتيب المغناطيسي للأغشية الرقيقة ذاتية الدعم من BFO، ويوفر التعديل في الموقع والدقة المكانية العالية لتقنية التصوير بالمسح طريقة جديدة للتفكير لدراسة تفاعلات الإجهاد المغناطيسي. هذه النتيجة ذات قيمة للدراسة النظرية للأغشية الرقيقة المضادة للمغناطيسية وتطبيق أجهزة الذاكرة المغناطيسية الجديدة.
الشكل 2. منحنى العلاقة بين فترة تسلسل خط الطاقة والبندول المحسوب بمبدأ الطبيعة الأولى. وتظهر النتائج المحسوبة لاتجاه تسلسل خط البندول الموازي للاتجاه البلوري بمنحنيات زرقاء، كما تظهر منحنيات الطاقة للزوايا 7° و14° و18° و27° مع الاتجاه البلوري بألوان مختلفة على التوالي. ، راجع الأسطورة. تظهر نتائج الحساب أن ترتيب خط البندول الذي ينحرف من 14 إلى 18 درجة يكون أكثر استقرارًا.
طالب ما بعد الدكتوراه زهي دينغ، وطالب الدكتوراه يومينج صن، وطلاب الدكتوراه المتعاونون في المجموعة نينغتشونغ زينج وشينغيو ما هم المؤلفون الأوائل لهذا العمل، والأكاديمي جيانغفنغ دو، والبروفيسور يوفينغ ني، والبروفيسور يورونغ يانغ هم مؤلفون مشاركين لهذا العمل. تم دعم البحث من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، والأكاديمية الصينية للعلوم ومقاطعة آنهوي.
في الشكر والتقدير، يذكر المؤلفون أن مسبار المسح NV تم توفيره بواسطة CIQTEK.
مسبار المسح NV عبارة عن أداة قياس دقيقة كمومية تعتمد على الرنين المغناطيسي الدوراني المتمحور حول اللون وتقنية مسبار المسح AFM، والتي تتيح التصوير الكمي غير المدمر للخصائص المغناطيسية للعينات ذات الدقة المكانية العالية على مستوى النانومتر وعالية الدقة حساسية الكشف عن يدور الفردية. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في مجالات تصوير المجال المغناطيسي، والمواد ثنائية الأبعاد، والهياكل المغناطيسية الطوبولوجية، والمغناطيسية فائقة التوصيل، وتصوير الخلايا.