Rispetto ai tradizionali strumenti di misura a ciclo di isteresi a singolo punto, la piattaforma di prova magneto-ottica Kerr completa può tracciare in tempo reale informazioni dinamiche magnetiche di milioni di punti nel piano. Combinato con la sonda DC e la sonda ad alta frequenza fornita dalla piattaforma di prova, il test dei campioni è conveniente. L'attuale ricerca in spintronica o magnetismo si è evoluta da flip guidato magnetico a studi approfonditi sotto una serie di fonti di eccitazione come azionamento a corrente continua, azionamento a corrente di impulso, azionamento a microonde e azionamento ottico.

Il sistema standard fornito da Flash Technology segue una filosofia progettuale che privilegia prestazioni e stabilità, in grado di soddisfare le esigenze di test di vari materiali correlati nella ricerca di laboratorio e nella produzione industriale. L'attrezzatura standard fornisce molteplici opzioni come l'eccitazione del campo magnetico e l'eccitazione corrente, rendendola una piattaforma di prova potente per i clienti nella ricerca caratteristica della spin.

Risultati tipici dei test del sistema TTT-02 Kerr Microscope

Introduzione del modulo

Misura microscopica del dominio magnetico di pellicole sottili verticalmente magnetiotropiche (inversione magnetica del dominio di pellicole sottili feromagnetiche/feromagnetiche)

(a) Il campione Ta (4 nm)/CoFeB (0,7 nm)/MgO (2 nm)/Ta (2 nm) è guidato da un campo magnetico per ottenere il movimento del dominio magnetico e il capovolgimento, con domini magnetici dendritici e stati di informazione del momento magnetico chiaramente visibili "1" e "0". L'anello colorato rappresenta la parete magnetica del dominio e la freccia bianca rappresenta la direzione del momento magnetico nella parete del dominio N é el, indicando la direzione del movimento magnetico del dominio.

(b) Il campione CoTb (6 nm)/Si N (4 nm) presenta domini labirintici e bolle Skyrmion isolate vicino a campo magnetico zero. La dimensione di una singola bolla Skyrmion stabile nella figura è di 1 μ m. Per fornire supporto ottico di rilevamento non distruttivo per la ricerca sulla memoria di traccia SK-RM.

a) Schema del dispositivo di prova longitudinale magneto-ottico Kerr per campioni di anisotropia magnetica in piano.

(b) Il campione Pt (4 nm)/Co (5 nm)/Ta (2 nm) è guidato da un campo magnetico per ottenere il movimento del dominio magnetico e il capovolgimento e gli stati di informazione del momento magnetico "1" e "0" sono chiaramente visibili.

(c) Per il ciclo di isteresi del campione, l'asse verticale rappresenta il segnale magneto-ottico Kerr normalizzato e l'asse orizzontale rappresenta il campo magnetico di scansione in piano.

La scoperta di materiali ferromagnetici bidimensionali ha aperto le porte alla fisica fondamentale e alla spintronica di nuova generazione. La loro struttura stratificata a cristalli singoli pone sfide alla caratterizzazione magnetica, e l'effetto magneto-ottico Kerr è un mezzo tecnico per caratterizzare i loro stati di dominio magnetico.

La figura mostra il capovolgimento del materiale magnetico bidimensionale CrTe2 sotto campo magnetico che guida a 120K, ed è risultato che ci sono differenze significative nel campo di forza coercitiva (Hc) di CrTe2 con diversi strati.

Il microscopio TTT-02 Kerr è compatibile con basse temperature e copre gli ambienti di prova del campione nell'intervallo 5K-500K.

Flipping magnetico azionato dalla corrente

(a) Diagramma schematico della caratterizzazione del trasporto elettrico del campione FePt (10 nm) e del dispositivo di prova sincrono magneto-ottico Kerr.

(b) E (c) capovolgimento del momento magnetico guidato dalla corrente e movimento del dominio magnetico. La stratificazione avviene lungo la direzione di crescita del film sottile FePt, presentando un capovolgimento scenico, simile a come le sinapsi neurali ricevono informazioni di soglia multipla e trasmettono informazioni.

Applicando campi ausiliari Hx in direzioni diverse, la polarità dei domini magnetici del campione subisce un'inversione, come mostrato nella figura (b).

La misurazione assistita da imaging a dominio magnetico aiuta a ottenere l'interpretazione multi angolo dei segnali anomali nei segnali di trasporto elettrico, così come l'orientamento e lo stato dei domini magnetici sotto le correnti di soglia.