Mapeo de una nanoestructura magnética

Esta imagen HAADF corregida por Cs muestra una visión general de varias esferas SiO2 preparadas para la investigación en STEM. Debido a su alto número atómico de los elementos contenidos, las capas magnéticas aparecen mucho más brillantes en contraste HAADF que el Si.

El espécimen consiste en una esfera SiO2 recubierta con capas nm-delgadas de tantalio (Ta), rutenio (Ru) y en la parte superior una mezcla de cobalto (Co), platino (Pt), cromo (Cr) y oxígeno (O). La capa superior tiene una estructura similar al erizo, como se desprende clara de la aberración corregida imagen HAADF. Con EDS en un STEM convencional era posible localizar los elementos y obtener una imagen más clara de la estructura estratificada. Es - por ejemplo - bastante fácil distinguir las capas de semillas que consisten en Ru y Ta después de cuantificar el mapa utilizando 8 x 8 binning para mejorar las estadísticas de esta medición rápida. Los mapas de elementos mixtos permiten una serie de conlusiones, que son muy importantes para las propiedades y el proceso de producción de las capas magnéticas funcionales:

a) Co y Pt se distribuyen uniformemente en la capa superior

b) Co y Pt forman una película cerrada en la base de los cristalitos individuales causando conexión de magneting y fácil comportamiento de conmutación

c) Cr parece estar concentrado en la superficie misma de la estructura.

Cartografía de mayor resolución utilizando EELS en un STEM corregido por Cs, publicado en APL (Magnetic hedgehog-like nanostructures, C. Brombacher, M. Falke, F. Springer, H. Rohrmann, A. Goncharov, T. Schrefl, A.Bleloch, M. Albrecht Appl. Phys. DOI: 10.1063/1.3486679) muestra que el óxido Cr está aislando las partes externas de los cristalitos Pt-Co individuales de esta estructura similar al erizo entre sí, de modo que la anisotropía magnética se puede utilizar para aplicaciones de dispositivos, como el almacenamiento de datos.