Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Lu Qingyou van Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een doorbraak bereikt door een Magnetic Force Microscope (MFM) te creëren die luchtgevoelige materialen in beeld kan brengen zonder dat oppervlaktebescherming nodig is coatings.

Gepubliceerd in Overzicht van wetenschappelijke instrumenten , benadrukt deze uitvinding een aanzienlijke vooruitgang in wetenschappelijke instrumentatie.

De studie van magnetische eigenschappen in tweedimensionale Van der Waals-materialen houdt een enorme belofte in voor toepassingen in spintronica en gegevensopslag met hoge dichtheid vanwege hun magnetische structuren op nanoschaal en atomaire schaal. De luchtgevoeligheid maakt het echter moeilijk om de intrinsieke magnetische eigenschappen van deze materialen rechtstreeks te karakteriseren.

In dit onderzoek pakt het compacte MFM-systeem deze uitdaging aan door een gecontroleerde omgeving te bieden voor het nauwkeurig en betrouwbaar afbeelden van luchtgevoelige materialen.

"Hij is klein", zegt dr. Zhang Yuchen, lid van het team, "en omdat de microscoop uit elkaar kan worden gehaald, kunnen we het hele proces in een inert gas uitvoeren met behulp van een handschoenenkastje."

Waar ze het over heeft is een unieke afneembare afgesloten kamer van de MFM-sonde. Bij het verplaatsen van gevoelige monsters van een handschoenenkastje naar een omgeving met lage temperaturen en hoge magnetische velden kan het ze effectief beschermen tegen blootstelling aan lucht.

Dit garandeert de integriteit en zuiverheid van het monsteroppervlak, waardoor beelden met een hoge resolutie kunnen worden vastgelegd die de intrinsieke magnetische structuren van materialen zoals chroomtrijodide (CrI₃) onthullen. ).

De succesvolle ontwikkeling van dit MFM-systeem met handschoenkast markeert een belangrijke stap voorwaarts in de magnetische microscopietechnologie. "Het maakt de weg vrij voor toekomstige vooruitgang in onderzoek naar magnetische materialen en magnetische opslagapparaten van de volgende generatie", aldus Dr. Zhang.

Meer informatie: Yuchen Zhang et al., Glovebox-ondersteunde magnetische krachtmicroscoop voor het bestuderen van luchtgevoelige monsters in een cryogeenvrije magneet, Overzicht van wetenschappelijke instrumenten (2024). DOI:10.1063/5.0186587

Aangeboden door Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academie van Wetenschappen