扫描隧道显微镜揭示地下原子结构

科学家使用扫描隧道显微镜来了解材料的电子或磁性与原子尺度上的结构如何相关。但是,当使用这种技术时,它们通常只能研究材料的最上层原子层。

来源:英国物理学家网首页
图(左)通过其(简化的)波函数(绿色波浪线)表示表面上方的磁状态,该磁状态在石墨烯(深灰色小球体)下方穿透到磁铁(蓝色球体)下方。电子(小黄色球体)从磁扫描探针尖端“隧道”进入该状态。绿色箭头表示电子自旋,这是与磁性特性相关的电子的量子机械性能。从样品表面的图像中,可以看到两个显微镜图像。上图显示了具有不同堆叠序列的样品位置之间的对比度,而下图显示了局部自旋极化的图,这是由于埋入的界面处的自旋密度所致。学分:ACS - Schlenhoff Group

科学家使用扫描隧道显微镜来了解材料的电子或磁性与原子尺度上的结构如何相关。但是,当使用这种技术时,它们通常只能研究材料的最上层原子层。

Anika Schlenhoff教授和博士后研究员Maciej Bazarnik博士来自Münster大学(德国)物理研究所(德国)的Maciej Bazarnik博士,现在首次成功地使用了一种改进的测量方法来形象地图,以形象图像位于表面下方的结构和磁性。该小组研究了二维石墨烯层下方的磁性材料(铁)的超薄层。该研究发表在《 ACS Nano》杂志上。

已发布 acs nano

如今研究人员已经表明,这些特殊状态可用于检测石墨烯覆盖的铁膜的局部磁性。这样做的物理原因是,位于表面上方的电子状态将石墨烯下方渗透到样品下,直至磁铁层,并通过与铁相互作用而成为磁性自身。

磁性特性 石墨烯 扫描 隧道 显微镜 更多信息: doi:10.1021/acsnano.5C04475