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Mapeo de una nanoestructura magnética

La muestra consiste en una esfera de SiO2 revestida con capas nanométricas de tantalio (Ta), rutenio (Ru) y en la más exterior una mezcla de cobalto (Co), platino (Pt), cromo (Cr) y oxígeno (O). La capa exterior tiene una estructura de erizo, como se puede apreciar en la imagen HAADF de aberración corregida. Con EDS en un STEM convencional fue posible localizar los elementos y obtener una imagen más clara de la estructura estratificada. Por ejemplo, es fácil distinguir las capas base de Ru y Ta después de cuantificar el mapa usando binning 8 x 8 para mejorar la estadística de esta medición rápida. Los mapas de elementos compuestos permiten sacar una serie de conclusiones, importantes para las propiedades y el proceso de producción de las capas magnéticas funcionales:

a) Co y Pt están distribuidos de forma uniforme en la capa superior

b) Co y Pt forman una película cerrada en la base de las cristalitas y causan conexión magnética y comportamiento de intercambio fácil

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

El mapeo de alta resolución usando EELS en un STEM de aberración corregida, 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. Lett. 97, (2010) 102508. DOI: 10.1063/1.3486679) muestra que el óxido de Cr está aislando las partes más externas de las cristalitas de Pt-Co unas de las otras de esta estructura en forma de erizo, de forma que la anisotropía magnética se puede utilizar para aplicaciones en instrumentos, como, por ejemplo, para el almacenamiento de datos.