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A pesquisa eletrônica moderna geralmente depende da caracterização em escala nanométrica das propriedades elétricas e magnéticas. A STEM de contraste de fase diferencial (DPC-STEM) é usada para realizar essas tarefas, permitindo a obtenção de imagens da força e da distribuição de campos magnéticos em sua amostra e ao redor dela e exibindo diretamente a estrutura do domínio magnético. O que torna essa técnica tão valiosa é sua capacidade de gerar imagens diretamente de materiais complexos usados no armazenamento de dados e em dispositivos eletrônicos.
A DPC-STEM tem aplicações em diversas áreas de pesquisa. No campo da spintrônica, muitas vezes é importante determinar o estado micromagnético dos materiais magnéticos padronizados submicrométricos. Na optoeletrônica, poços quânticos em materiais que não são centrossimétricos causam fortes campos piezoelétricos que modificam a estrutura de banda desses dispositivos. Esses materiais spintrônicos e optoeletrônicos requerem uma caracterização completa que seja totalmente compreendida, uma capacidade exclusiva da DPC-STEM.
A técnica não se limita apenas a amostras magnéticas. Materiais polarizados e filmes exercem uma influência semelhante no feixe de elétrons como materiais contendo um campo elétrico intrínseco. A DPC-STEM pode revelar informações críticas sobre a distribuição de ligações, através de interfaces e em superfícies, potencialmente levando à descoberta de novos aspectos das propriedades físicas de um material.
A DPC-STEM está disponível nas plataformas Talos S/TEM e Spectra S/TEM da Thermo Scientific com o desenho de quatro segmentos do detector STEM (Panther). Combinados com o software Velox da Thermo Scientific, esses instrumentos oferecem a opção de aquisição de DPC ao vivo com total integração à interface do usuário.
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.
Pesquisa de materiais fundamentais
Novos materiais são investigados em escalas cada vez menores para o máximo controle de suas propriedades físicas e químicas. A microscopia eletrônica fornece aos pesquisadores percepções importantes sobre uma ampla variedade de características materiais em escala micro a nano.
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