1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 9, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 9, стр. 89-95

О некоторых методах улучшения качества изображений магнитно-силовой микроскопии

А. Г. Темирязев a, *, М. П. Темирязева a

a Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
141190 Фрязино, Россия

* E-mail: temiryazev@gmail.com

Поступила в редакцию 22.12.2022
После доработки 28.02.2023
Принята к публикации 28.02.2023

Аннотация

Рассмотрены некоторые факторы, влияющие на качество изображений, получаемых методом магнитно-силовой микроскопии. Основное внимание уделено ухудшению качества сканов, вызванному загрязнением зонда. Показано, что загрязнение может происходить как в процессе сканирования, так и при хранении зонда. Эти два разных источника загрязнения по-разному проявляются на изображениях, и для их устранения необходимо использовать различные методы. Одним из вероятных источников загрязнения зондов является гель, используемый в коробках для хранения и транспортировки зондов. Магнитное покрытие кантилеверов может являться катализатором химической реакции, приводящей к образованию жидких углеводородов. Жидкие загрязнители выступают в роли функционализаторов зонда. При отведении зонда от поверхности между ними может сохраняться механическая связь за счет молекулярных цепочек, адсорбированных на зонде. В зависимости от степени загрязнения наличие такой связи может приводить либо к появлению полос на изображении магнитной структуры, либо к полному исчезновению магнитного контраста. В настоящей работе выявлено, что модификация стандартной процедуры магнитных измерений – введение дополнительного отскока в двухпроходную методику, позволяет полностью устранить паразитное влияние данного эффекта.

Ключевые слова: магнитно-силовая микроскопия, атомно-силовая микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, органические загрязнители, гидрокарбонаты, процесс Фишера–Тропша, катализаторы.

Список литературы

  1. Martin Y., Wickramasinghe H.K. // Appl. Phys. Lett. 1987. V. 50. P. 1455. https://www.doi.org/10.1063/1.97800

  2. Sáenz J.J., García N., Grütter P., Meyer E., Heinzelmann H., Wiesendanger R., Rosenthaler L., Hidber H.R., Güntherodt H.-J. // J. Appl. Phys. 1987. V. 62. P. 4293. https://www.doi.org/10.1063/1.339105

  3. Magnetic Microscopy of Nanostructures // Ed. Hopster H., Oepen H.P. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005.

  4. Vokoun D., Samal S., Stachiv I. // Magnetochemistry. 2022. V. 8. P. 42. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry8040042

  5. Kazakova O., Puttock R., Barton C., Corte-Leon H., Jaafar M., Neu V., Asenjo A. // J. Appl. Phys. 2019. V. 125. P. 060901. https://www.doi.org/10.1063/1.5050712

  6. Binnig G., Quate C.F., Gerber C. // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56. P. 930. https://www.doi.org/10.1103/physrevlett.56.930

  7. Noncontact Atomic Force Microscopy // Ed. Morita S., et al. Springer Verlag: Berlin, Heidelberg, New York, 2002. https://doi.org/10.1007/978-3-642-56019-4

  8. Garcia R. Amplitude Modulation Atomic Force Microscopy. WileyVCH: Weinheim, 2010. https://www.doi.org/10.1002/9783527632183

  9. Magneto-Optics // Ed. Sugano S., et al. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2000.

  10. Kimel A. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55. P. 463003. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac8da0

  11. Chapman J.N. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1984. V. 17. P. 623. https://www.doi.org/10.1088/0022-3727/17/4/003

  12. Jin T., Lingyao K., Weiwei W., Haifeng D., Mingliang T. // Chinese Phys. B. 2019. V. 28. № 8. P. 087503. https://www.doi.org/10.1088/1674-1056/28/8/087503

  13. Zhang X., Nguyen K., Turgut E., Chen Z., Chang C., Shao Y., Fuchs G., Muller D. // Microscopy Microanalysis. 2022. V. 28. Iss. S1. P. 1698. https://www.doi.org/10.1017/S1431927622006742

  14. Mamin H.J., Rugar D., Stern J.E., Fontana R.E., Kasiraj P. // Appl. Phys. Lett. 1989. V. 55. P. 318. https://www.doi.org/10.1063/1.101898

  15. Zhao T., Hou C., Fujiwara H., Cho H., Harrell J.W., Khapikov A. // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. P. 6484. https://www.doi.org/10.1063/1.372745

  16. Grütter P., Liu Y., LeBlanc P., Dürig U. // Appl. Phys. Lett. 1997. V. 71. P. 279. https://www.doi.org/10.1063/1.119519

  17. Liu Y., Grütter P. // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. P. 7333. https://www.doi.org/10.1063/1.367825

  18. Темирязев А.Г., Саунин С.А., Сизов В.Е., Темирязева М.П. // Известия РАН. Серия физическая. 2014. Т. 78. № 1. С. 78. https://www.doi.org/10.7868/S0367676514010219

  19. Gartside J.C., Burn D.M., Cohen L.F., Branford W.R. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 32864. https://www.doi.org/10.1038/srep32864

  20. Здоровейщев А.В., Дорохин М.В., Вихрова О.В., Демина П.Б., Кудрин А.В., Темирязев А.Г., Темирязева М.П. // Физика твердого тела. 2016. Т. 58. № 11. С. 2186. https://www.doi.org/10.21883/ftt.2016.11.43737.8k

  21. Темирязев А.Г., Темирязева М.П., Здоровейщев А.В., Вихрова О.В., Дорохин М.В., Демина П.Б., Кудрин А.В. // Физика твердого тела. 2018. Т. 60. № 11. С. 2158. https://www.doi.org/10.21883/FTТ.2018.11.46657.12NN

  22. Yu J., Ahner J., Weller D. // J. Appl. Phys. 2004. V. 96. P. 494. https://www.doi.org/10.1063/1.1757029

  23. Martínez-Martín D., Jaafar M., Pérez R., Gómez-Herrero J., Asenjo A. // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 105. P. 257203. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.257203

  24. Li L.H., Chen Y. // J. Appl. Phys. 2014. V. 116. P. 213904. https://www.doi.org/10.1063/1.4903040

  25. Jaafar M., Iglesias-Freire O., Serrano-Ramón L., Ibarra M.R., de Teresa J.M., Asenjo A. // Beilstein J. Nanotechnol. 2011. V. 2. P. 552. https://www.doi.org/10.3762/bjnano.2.59

  26. Angeloni L., Passeri D., Reggente M., Mantovani D., Rossi M. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 26293. https://www.doi.org/10.1038/srep26293

  27. Krivcov A., Junkers T., Möbius H. //. J. Phys. Commun. 2018. V. 2. P. 075019. https://www.doi.org/10.1088/2399-6528/aad3a4

  28. Fuhrmann M., Musyanovych A., Thoelen R., von Bomhard S., Möbius H. // Nanomaterials 2020. V. 10. P. 2486. https://www.doi.org/10.3390/nano10122486

  29. Темирязев А.Г., Борисов В.И., Саунин С.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2014. № 7. С. 93. https://www.doi.org/10.7868/S0207352814050163

  30. Temiryazev A.G., Krayev A.V., Temiryazeva M.P. // Beilstein J. Nanotechnology. 2021. V. 12. P. 1226. https://www.doi.org/10.3762/bjnano.12.90

  31. Sirghi L., Kylián O., Gilliland D., Ceccone G., Rossi F. // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. № 51. P. 25975. https://www.doi.org/10.1021/jp063327g

  32. Ievlev A.V., Brown C., Burch M.J., Agar J.C., Velarde G.A., Martin L.W., Maksymovych P., Kalinin S.V., Ovchinnikova O.S. // Anal. Chem. 2018. V. 90. № 5. P. 3475. https://www.doi.org/10.1021/acs.analchem.7b05225

  33. Мордкович В., Синева Л., Кульчаковская Е., Асалиева Е. // Катализ в промышленности. 2015. Т. 15. № 5. С. 23. https://www.doi.org/10.18412/1816-0387-2015-5-23-45

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал