Yüzeyin Altına Bir Bakış: Münster Üniversitesi'ndeki Araştırma Ekibi Gizli Yapısal ve Manyetik Özellikleri Görünür Kılıyor

Geleneksel taramalı tünelleme mikroskobunda, ölçüm sinyali (prob ucu ile numune arasında akan 'tünel akımı') için numune yüzeyindeki sözde elektronik durumlar kullanılır. Ancak ekip tarafından kullanılan rezonans ölçüm çeşidinde, yüzeyin önünde bulunan durumlar incelendi. Çelişkili görünse de bir süredir bilinen bu özel durumlar, numunenin içindeki gömülü arayüzlerdeki elektronik yük transferini araştırmak için kullanılabilir. Araştırmacıların şimdi gösterdiği gibi, bu özel durumlar grafenle kaplı bir demir filminin yerel manyetik özelliklerini tespit etmek için kullanılabilir. Bunun fiziksel nedeni, yüzeyin üstünde bulunan elektronik durumların grafenin altından numuneye nüfuz ederek manyetik demir tabakasına kadar ulaşması ve demirle etkileşime girerek kendilerinin de manyetik hale gelmesidir.

"Bu, araştırma için yeni olanaklar sunuyor," diye açıklıyor Anika Schlenhoff. "Artık aynı taramalı tünelleme mikroskobunu kullanarak katmanlı bir sistemin en üst katmanını ve altındaki gömülü bir arayüz katmanını yapısal, elektronik ve manyetik özellikleri açısından inceleyebiliyoruz. Her iki katman da atom ölçeğine kadar uzanan benzersiz derecede yüksek bir mekansal çözünürlükle analiz edilebiliyor."

Ekip ayrıca, yöntemlerinin katmanların birbirlerine göre yerel konumları hakkında bilgi edinmek için kullanılabileceğini de gösterdi. Örneğin, grafenin karbon atomlarının konumu, farklı istifleme dizileri nedeniyle alttaki demir atomlarına göre yerel olarak değişir. Maciej Bazarnik, "Bu malzeme sistemi için dikey istiflemedeki farklılıklar, daha önce geleneksel taramalı tünelleme mikroskobu kullanılarak çözülemiyordu," diye açıklıyor. Artık, rezonanslı taramalı tünelleme mikroskobunda kullanılan yüzeye yakın durumların istifleme dizisine duyarlı olduğu ve bu nedenle bu farklılıkların görselleştirilmesine olanak tanıdığı ortaya çıktı.

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1186750/new-possibilities-for-scanning-tunnelling-microscopy.html