Hình Ảnh Miền Từ Tính Bằng Kính Hiển Vi Phát Xạ Điện Tử

Springer Science and Business Media LLC - Tập 475 - Trang 381-392 - 1997
C. M. Schneider1, R. Frömter2, C. Ziethen1, W. Swiech3, N. B. Brookes4, G. Schönhense1, J. Kirschner2
1Inst. f. Physik, Joh., Gutenberg-Universität, Mainz, Germany
2Max-Planck-Institutf. Mikrostrukturphysik, Halle, Germany
3F. Seitz Materials Research Lab., University of Illinois at Urbana-Champaign, USA
4European Synchrotron Radiation Facility, RP220, Grenoble, France

Tóm tắt

Kính hiển vi phát xạ điện tử (PEEM) đã chứng minh là một kỹ thuật phân tích đa dụng trong khoa học bề mặt. Tuy nhiên, khi hoạt động với ánh sáng phân cực tròn trong vùng tia X mềm, kính hiển vi phát xạ điện tử cung cấp một sự kết hợp độc đáo giữa thông tin từ tính và hóa học. Tận dụng độ sáng cao và phân cực tròn có sẵn tại đường dẫn chùm tia undulator xoắn, độ phân giải bên trong hình ảnh các cấu trúc miền từ tính có thể được nâng lên đáng kể, chạm vào vùng dưới micromet. Sử dụng kính hiển vi phát xạ điện tử được thiết kế mới, chúng tôi cho thấy trong điều kiện này không chỉ các miền mà còn cả các bức tường miền có thể được nghiên cứu một cách chọn lọc. Độ nhạy cao của kỹ thuật mang lại độ tương phản từ tính đáng kể ngay cả từ các màng từ tính mỏng chỉ bằng một phần nhỏ của một lớp đơn. Sự kết hợp giữa tính chọn lọc hóa học và độ sâu thông tin được áp dụng thành công để nghiên cứu hành vi từ tính của các lớp bị chôn vùi và bề mặt được phủ. Cách tiếp cận này cung cấp một phương pháp thuận tiện để tiếp cận các hiện tượng liên kết từ tính trong các cấu trúc sandwich từ tính.

Từ khóa

#Kính hiển vi phát xạ điện tử #miền từ tính #phân cực tròn #hóa học bề mặt #màng từ tính

Tài liệu tham khảo

J. Kranz and A. Hubert, Z. Angew. Phys. 15, 220 (1963) F. Schmidt, W. Rave, and A. Hubert, IEEE Trans. Magnetics 21, 1596 (1985) E. Fuchs, Naturwiss. 47, 392 (1960) J.N. Chapman, J. Phys. D 17, 623 (1984) R. Koike and K. Hayakawa, Jpn. J. Appl. Phys. 23, L187 (1984) H.P. Oepen and J. Kirschner, Scanning Microscopy 5, 1 (1991) M.R. Scheinfein, J. Unguris, M.H. Kelley, D.T. Pierce, and R.J. Celotta, Rev. Sci. Instrum. 61, 2501 (1990) Y. Martin and M.H. Wickramasinghe, Phys. Rev. Lett. 50, 1455 (1987) A. Wadas, P. Rice, and J. Moreland, App. Phys. A 59, 63 (1994) M. Hehn, K. Ounadjela, J.P. Bucher, F. Rousseaux, D. Decanini, B. Bartenlian, and C. Chappert, Science 272, 1782 (1996) M.W.J. Prins, R.H.M. Groeneveld, D.L. Abraham, H. van Kempen, and H.W. van Kesteren, Appl. Phys. Lett. 66, 1141 (1995) P. Fischer, G. Schuetz, G. Schmahl, P. Guttmann, and D. Raasch, Z. Phys. B: Condens. Matt. 101, 313 (1996) M.S. Altman, H. Pinkvos, J. Hurst, H. Poppa, G. Marx, and E. Bauer, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 232, 125 (1991) J. Stöhr, Y. Wu, M.G. Samant, B.D. Hermsmeier, G. Harp, S. Koranda, D. Dunham, and B.P. Tonner, Science 259, 658 (1993) C.M. Schneider, K. Holldack, M. Kinzler, M. Grunze, H.P. Oepen, F. Schäfers, H. Petersen, K. Meinel, and J. Kirschner, Appl. Phys. Lett. 65, 2432 (1993) F.U. Hillebrecht, T. Kinoshita, D. Spanke, J. Dresselhaus, C. Roth, H.B. Rose, and E. Kisker, Phys. Rev. Lett. 75, 2224 (1995) G.K.L. Marx, M.D.v. Przychowski, G. Schönhense, J. Henk, R. Feder, and C.M. Schneider, submitted to Physical Review Letters (1997) G.V. Spivak, T.N. Dombrovskaia, and N.N. Sedov, Sov. Phys. Dokl. 2, 120 (1957) M. Mundschau, J. Romanowicz, J.Y. Wang, D.L. Sun, and H.C Chen, J. Vac. Sci. Technol. B 14, 3126 (1996) H. Petersen, K. Jung, C. Hellwig, W.B. Peatman, and W. Gudat, Rev. Sci. Instrum. 66, 1 (1995) P. Elleaume, J. Synchrotron Rad., 1 19 (1994) C.T. Chen, Rev. Sci. Instrum. 65, 1229 (1992) B.P. Tonner, G.R. Harp, S.F. Roranda, and J. Zhang, Rev. Sci. Instrum. 63, 564 (1992) G. Schütz, W. Wagner, W. Wilhelm, P. Kienle, R. Zeller, R. Frahm, and G. Materlik, Phys. Rev. Lett. 58, 737 (1987) C.T. Chen, F. Sette, Y. Ma, and S. Modesti, Phys. Rev. B 42, 7262 (1990) W. Swiech, G.H. Fecher, C. Ziethen, O. Schmidt, G. Schönhense, R. Grzelakowski, C.M. Schneider, R. Frömter, and J. Rirschner, J. Electron Spectr. and Rel. Phen., (accepted) (1996) G. Chrobok, M. Hofmann, G. Regenfus, and R. Sizmann, Phys. Rev. B 15, 429 (1977) D.L. Abraham and H. Hopster, Phys. Rev. Lett. 58, 1352 (1987) M.P. Seah and W.A. Dench, Surf. Interf. Anal. 1, 1 (1979) C.M. Schneider, R. Meinel, J. Rirschner, M. Neuber, C Wilde, M. Grunze, R. Holldack, Z. Celinski, and F. Baudelet, J. Magn. Magn. Mater. 162, 7 (1996) D. Venus and B. Heinrich, Phys. Rev. B 53, R1733 (1996) D. Stoeffler and F. Gauthier, J. Magn. Magn. Mater. 147, 260 (1995) D. Stoeffler and F. Gauthier, Phys. Rev. B 44, 10389 (1991) S. Chikazumi, Physics of Magnetism. (Wiley & Sons, Rrieger Publishing Company, Malabor, Florida, New York, 1964) R.W. DeBlois and J.C.D. Graham, J. Appl. Phys. 29, 931 (1958) H.P. Oepen and J. Rirschner, Phys. Rev. Lett. 62, 819 (1989)