Magnetic imaging using geometrically constrained nano-domain walls
| Autor: | David Cox, Olga Kazakova, Matteo Pancaldi, Paolo Vavassori, Héctor Corte-León, Christophe Gatel, Etienne Snoeck, Luis A. Rodríguez, Vladimir Antonov |
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| Přispěvatelé: | Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique (CEMES-I3EM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Department of Mathematics and Computer Science, Amherst College, Department of Physics [Egham], Royal Holloway [University of London] (RHUL), National Physical Laboratory [Teddington] (NPL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Materials science
Nanostructure Magnetic moment Magnetic domain Condensed matter physics Demagnetizing field 02 engineering and technology 010402 general chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences Electron holography 0104 chemical sciences Magnetization [PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other] [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] General Materials Science [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det] Magnetic force microscope 0210 nano-technology Anisotropy ComputingMilieux_MISCELLANEOUS |
| Zdroj: | Nanoscale Nanoscale, Royal Society of Chemistry, 2019, 11 (10), pp.4478-4488. ⟨10.1039/C8NR07729K⟩ Nanoscale, Royal Society of Chemistry, 2019, ⟨10.1039/c8nr07729k⟩ Nanoscale, 2019, ⟨10.1039/c8nr07729k⟩ |
| ISSN: | 2040-3372 2040-3364 |
| DOI: | 10.1039/c8nr07729k |
| Popis: | Magnetic nanostructures, as part of hybrid CMOS technology, have the potential to overcome silicon's scaling limit. However, a major problem is how to characterize their magnetization without disturbing it. Magnetic force microscopy (MFM) offers a convenient way of studying magnetization, but spatial resolution and sensitivity are usually boosted at the cost of increasing probe-sample interaction. By using a single magnetic domain wall (DW), confined in a V-shape nanostructure fabricated at the probe apex, it is demonstrated here that the spatial resolution and the magnetic sensitivity can be decoupled and both enhanced. Indeed, owing to the nanostructure's strong shape anisotropy, DW-probes have 2 high and 2 low magnetic moment states with opposite polarities, characterised by a geometrically constrained pinned DW, and curled magnetization, respectively. Electron holography studies, supported by numerical simulations, and in situ MFM show that the DW-probe state can be controlled, and thus used as a switchable tool with a low/high stray field intensity. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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