國儀量子SNVM助力多鐵材料生長與調(diào)控新突破近日,北京航空航天大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《Advanced Ph
在實(shí)驗(yàn)中,SNVM 主要承擔(dān)三大核心角色: 1.La摻雜對(duì)反鐵磁疇結(jié)構(gòu)的調(diào)控效應(yīng) 圖3e-h的NV測(cè)試結(jié)果清晰地展示了La摻雜濃度對(duì)BLFO薄膜磁疇結(jié)構(gòu)的顯著影響。隨著La摻雜濃度從0%增加到10%,反鐵磁疇尺寸明顯增大,疇壁數(shù)量減少,這表明La摻雜有效增強(qiáng)了磁疇的穩(wěn)定性。 2.磁疇尺寸與鐵電性能的關(guān)聯(lián)性 NV測(cè)試結(jié)果顯示,在優(yōu)化摻雜濃度(x=0.10)時(shí),BLFO薄膜呈現(xiàn)出較大尺寸的反鐵磁疇,這與PFM測(cè)試中觀察到的較低鐵電開關(guān)電壓(1.81V)高度吻合。這種相關(guān)性證實(shí)了反鐵磁疇尺寸的擴(kuò)大有助于降低鐵電極化翻轉(zhuǎn)的能量勢(shì)壘,從而改善鐵電性能。 3.過量摻雜的負(fù)面效應(yīng) 當(dāng)La摻雜濃度達(dá)到15%時(shí),NV圖像顯示磁疇結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯退化,疇尺寸顯著減小,疇壁變得不規(guī)則。這一現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)中觀察到的性能下降相一致,包括鐵電極化反轉(zhuǎn)幅度降低約40%,以及漏電流異常增加,表明過量摻雜破壞了材料的本征多鐵性有序。 4.磁電耦合機(jī)制的直接證據(jù) NV測(cè)試為BLFO薄膜中的磁電耦合提供了直觀證據(jù)。反鐵磁疇結(jié)構(gòu)的改變與鐵電性能的變化呈現(xiàn)同步性,說明通過La摻雜調(diào)控磁疇結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化的有效途徑。這一發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)高性能多鐵性器件提供了重要的理論基礎(chǔ)。 SNVM具有高空間分辨率與高靈敏度的優(yōu)勢(shì),這項(xiàng)工作進(jìn)一步表明了 SNVM 是研究多鐵材料新利器,彌補(bǔ)了磁光克爾顯微鏡和磁力顯微鏡的不足。隨著自旋電子學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,未來基于 BLFO 的電壓控制無場(chǎng)切換自旋電子器件有望突破功耗瓶頸,為 20 nm 以下節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)芯片提供新方案,而 SNVM 也將成為更多量子材料與器件研究的 “核心裝備”,推動(dòng)量子傳感與電子信息領(lǐng)域的深度融合。 NV 誠邀體驗(yàn) 納米級(jí)磁成像系統(tǒng) 國儀量子誠邀您體驗(yàn)掃描NV探針顯微鏡(SNVM)——先進(jìn)的納米級(jí)磁場(chǎng)成像系統(tǒng),溫度1.8~300 K,矢量磁場(chǎng)9/1/1 T,磁空間分辨率達(dá)10 nm,磁靈敏度2 μT/Hz1/2。 室溫版SNVM低溫版SNVM
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