Kerr-Mikroskopie-Bildgebungssystem ermöglicht neue wissenschaftliche Durchbrüche in der Spintronik an der Xi'an Jiaotong Universität

Vor kurzem hat das Forscherteam des Zentrums für Spintronik und Quantensysteme an der Fakultät für Materialwissenschaften und -technik der Xi'an Jiaotong Universitätveröffentlichte eine sehr wertvolle Forschungsarbeit im renommierten Nanoscale Science Journal, Nanoscale (Zeitschrift der Royal Society of Chemistry), mit dem Titel "Temperaturabhängige Zeichenumkehrung von Tunnel-Magnetwiderstand in van der Waals-ferromagnetischen Heterojunctions." Diese Zeitschrift konzentriert sich auf Spitzenforschungsbereiche wie Nanomaterialien, Spintronik und niedrigdimensionale Geräte, die einen erheblichen Einfluß in der Industrie haben.Die jüngste Veröffentlichung dieser Ergebnisse durch das Team der Xi'an Jiaotong Universität verleiht der Anwendung von Van der Waals-magnetischen Heterojunctions in spintronischen Geräten neue VitalitätHinter diesem Durchbruch spielte das von Truth Instruments unabhängig entwickelte Low-Temperature-Streng-Field-Laser-Kerr-Mikroskopie-Bildgebungssystem KMP-L eine entscheidende Rolle. It provided direct and reliable experimental evidence for analyzing the interlayer magnetic coupling mechanism and tunneling magnetoresistance (TMR) characteristics of van der Waals ferromagnetic heterojunctions, die als wesentliche Charakterisierungstechnik für die Weiterentwicklung des Designs von spintronischen Geräten dient.

Das Kerr-Signal wurde mit einem MOKE-Messsystem (KMP-L, Truth Instruments) charakterisiert.Die MOKE-Messungen wurden mit einem normal eingehenden HeNe-Laserstrahl (λ = 633 nm) mit linearer Polarisierung und einem fokussierten Spotdurchmesser von etwa 5 μm durchgeführt.Während der Messungen wurde das Magnetfeld konsequent senkrecht auf die Ebene der Vorrichtung angewendet.

Magnetische Tunnelverbindungen (MTJs) sind die Kernkomponenten von spintronischen Geräten,und die Kontrolle über das Signal ihrer Tunnelmagnetwiderstand (TMR) ist entscheidend für die Erweiterung der Funktionalität des GerätsBei den ferromagnetischen Van der Waals­ (vdW) Hetero-Junctions sind die Zwischenschichtkopplung zwischen den magnetischen Schichten und der Einfluß der Temperatur auf den TMR­Mechanismus Schlüsselbereiche der aktuellen Forschung.Die genaue Charakterisierung der Strukturen der magnetischen Domäne und der Hysterese-Eigenschaften im Mikrobereich ist ein Kernelement bei der Auflösung dieser Mechanismen.

Die Messtechnik des magnetoptisch-optischen Kerr-Effekts (MOKE), insbesondere ein System, das eine hochpräzise Hysterese-Schleifenscanning mit hochauflösenden Mikro-Bildgebungsfunktionen kombiniert,kann direkt die Entwicklung des magnetischen Bereichs beobachten und die magnetischen Eigenschaften verschiedener Regionen unterscheiden, die unentbehrliche experimentelle Beweise für das Verständnis der Grundsätze der magnetischen Zwischenschichtkopplung und der TMR-Steuerung liefern.

In diesem Papier spielte das KMP-L-Lager-Mikroskopie-Mikroskopie-System von Truth Instruments eine zentrale Rolle.Durch seine hochauflösende Magnet-Domain-Bildgebungsfunktion, die kontrastierenden Magnetfelder zwischen der von CVI bedeckten Region und der FGT-Region in der CVI/FGT-Hetero-Junction bei 50K deutlich erfasst,direkt ihre antiferromagnetische Kopplung bei null Magnetfeld bestätigenDurch die Nutzung der Mikro-Flächen-Punktdetektionsfähigkeit wurden Hysterese-Schleifen in verschiedenen Regionen der Heterojunction gemessen (z. B. CVI- und FGT-Kontaktbereich und exponierter FGT-Bereich).die Unterschiede zwischen CVI und FGT und die Ausschluss von Störmechanismen wie Spin-Pinning und LadungsübertragungIn Kombination mit seiner großen Temperaturtestfähigkeit the system supported the study of TMR sign reversal and the temperature-dependent control of magnetic coupling strength by observing the subtle changes in the hysteresis loops in the critical region near the Curie temperature of CVI (60K)Die KMP-L lieferte direkte und zuverlässige experimentelle Beweise für die Analyse der magnetischen Effekte zwischen den Schichten und der TMR-Eigenschaften der ferromagnetischen Heteroanschlüsse von van der Waals.Dies macht es zu einer wichtigen Charakterisierungstechnik für die Weiterentwicklung des Designs von spintronischen Geräten.

Die Eigenschaften des KMP-L von Truth Instruments entsprechen perfekt den Anforderungen der 2D-Ferromagnetik-Materialforschung"schwacher Magnetismus, kleine Probengröße und die Notwendigkeit einer breiten Temperaturbereiche." Es liefert präzise und zuverlässige experimentelle Beweise für die Lösung des antiferromagnetischen Kopplungsmechanismus und des TMR-Signalumkehrprinzips, die als entscheidendes Bindeglied zwischen der mikroskopischen magnetischen Struktur des Materials und der makroskopischen Leistung des Geräts dient.

This collaboration once again validates the value of domestically produced high-end instrumentation—it not only provides reliable characterization support for cutting-edge scientific research but also becomes a "bridge" connecting the microscopic structure of materials to the macroscopic performance of devices- Truth Instruments wird die Charakterisierungsbedürfnisse in Bereichen wie Niedrigdimensionsmaterialien und Spintronik weiter vertiefen,Bereitstellung präziserer und effizienterer technischer Lösungen für Forscher, um weitere bahnbrechende Leistungen zu fördern.