Fabrication of Magnetic Nanostructures on Silicon Nitride Membranes for Magnetic Vortex Studies Using Transmission Microscopy Techniques
Loading...
Date
2018-07-02
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MyJove Corp.
Altmetrics
Abstract
Electron and x-ray magnetic microscopies allow for high-resolution magnetic imaging down to tens of nanometers. However, the samples need to be prepared on transparent membranes which are very fragile and difficult to manipulate. We present processes for the fabrication of samples with magnetic micro- and nanostructures with spin configurations forming magnetic vortices suitable for Lorentz transmission electron microscopy and magnetic transmission x-ray microscopy studies. The samples are prepared on silicon nitride membranes and the fabrication consists of a spin coating, UV and electron-beam lithography, the chemical development of the resist, and the evaporation of the magnetic material followed by a lift-off process forming the final magnetic structures. The samples for the Lorentz transmission electron microscopy consist of magnetic nanodiscs prepared in a single lithography step. The samples for the magnetic x-ray transmission microscopy are used for time-resolved magnetization dynamic experiments, and magnetic nanodiscs are placed on a waveguide which is used for the generation of repeatable magnetic field pulses by passing an electric current through the waveguide. The waveguide is created in an extra lithography step.
Elektronové a transmisní rentgenové mikroskopie dovolují magnetické zobrazování s vysokým rozlišením v řádu desítek nanometrů. Nicméně vzorky se musí připravovat na průhledné membrány, které jsou křehké a obtížně se s nimi pracuje. Prezentujeme procesy přípavy vzorků magnetických nanostruktur se spinovými konfiguracemi tvořícími magnetické vortexy vhodné pro Lorentzovskou transmisní elektronovu mikroskopii a transmisní magnetickou rentgenovou mikroskopii. Vzorky jsou připraveny na membránách nitridu křemíku a proces spočívá v nanášení rezistu, elektronové litografii, chemickém vyvíjení exponovaných vzorků a napařování magnetického materiálu.
Elektronové a transmisní rentgenové mikroskopie dovolují magnetické zobrazování s vysokým rozlišením v řádu desítek nanometrů. Nicméně vzorky se musí připravovat na průhledné membrány, které jsou křehké a obtížně se s nimi pracuje. Prezentujeme procesy přípavy vzorků magnetických nanostruktur se spinovými konfiguracemi tvořícími magnetické vortexy vhodné pro Lorentzovskou transmisní elektronovu mikroskopii a transmisní magnetickou rentgenovou mikroskopii. Vzorky jsou připraveny na membránách nitridu křemíku a proces spočívá v nanášení rezistu, elektronové litografii, chemickém vyvíjení exponovaných vzorků a napařování magnetického materiálu.
Description
Citation
Journal of visualized experiments : JoVE. 2018, vol. 137, issue 1, p. 1-7.
https://www.jove.com/video/57817
https://www.jove.com/video/57817
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 Unported
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/