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La investigación electrónica moderna se suele basar en la caracterización del análisis a nanoescala de las propiedades eléctricas y magnéticas. El contraste de fase diferencial STEM (DPC-STEM) se utiliza para realizar tales tareas, lo que le permite obtener imágenes de la fuerza y distribución de los campos magnéticos dentro y alrededor de la muestra, y mostrar directamente la estructura del dominio magnético. Lo que hace que esta técnica sea tan valiosa es su capacidad para exponer directamente materiales complejos utilizados en el almacenamiento de datos y dispositivos electrónicos.
DPC-STEM tiene aplicaciones en varias áreas de investigación. En el campo de la espintrónica, suele ser importante determinar el estado micromagnético de los materiales magnéticos con patrones de submicrómetro. En la optoelectrónica, los pocillos cuánticos en materiales no centrosimétricos causan fuertes campos piezoeléctricos que modifican la estructura de banda de estos dispositivos. Estos materiales espintrónicos y optoelectrónicos requieren una caracterización completa para poder comprenderlos en su totalidad, una capacidad única de DPC-STEM.
La técnica no se limita solo a las muestras magnéticas. Los materiales polarizados y las películas ejercen una influencia similar en el haz de electrones como los materiales que contienen un campo eléctrico intrínseco. DPC-STEM puede revelar información crucial sobre la distribución de cargas de enlaces, a través de interfaces y en superficies, lo que potencialmente conduce al descubrimiento de nuevos aspectos de las propiedades físicas de un material.
DPC-STEM está disponible en las plataformas Thermo Scientific Talos S/TEM y Spectra S/TEM con el diseño de cuatro segmentos del detector STEM (Panther). En combinación con el software Thermo Scientific Velox, estos instrumentos ofrecen la posibilidad de adquirir DPC en directo, que está totalmente integrado en la interfaz de usuario.
DPC-STEM can provide quantitative information about the field orientation in a magnetic structure. Here, the field orientation for a hexaferrite sample is shown in a color-wheel representation. Sample courtesy of H. Nakajima and S. Mori, Osaka Prefecture University.
Arrow map representations of the strength and orientation of the magnetic field in a hexaferrite sample. Sample courtesy of H. Nakajima and S. Mori, Osaka Prefecture University.
DPC-STEM can provide quantitative information about the field orientation in a magnetic structure. Here, the field orientation for a hexaferrite sample is shown in a color-wheel representation. Sample courtesy of H. Nakajima and S. Mori, Osaka Prefecture University.
Arrow map representations of the strength and orientation of the magnetic field in a hexaferrite sample. Sample courtesy of H. Nakajima and S. Mori, Osaka Prefecture University.
Investigación sobre materiales fundamentales
Se investigan nuevos materiales a escalas cada vez más pequeñas para lograr el máximo control de sus propiedades físicas y químicas. La microscopía electrónica proporciona a los investigadores información clave sobre una amplia variedad de características materiales a escala nanométrica.
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