EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Grant for employment or scholarship
Title [sv]
Atomisk avbildning av magnetiska strukturer
Title [en]
Atomic scale imaging of magnetic structures
Abstract [sv]
Med framstegen inom nanoteknik har storleken på magnetenheterna minskat avsevärt. För att tillverka nya magnetiska enheter med reducerad dimension, behövs en omfattande förståelse av de magnetiska fenomen som uppstår på grund av nanoskala begränsning. Detta kräver karakteriseringstekniker som kan mäta både de magnetiska parametrarna och de lokala strukturella variationerna med hög rumslig upplösning, helst med atomupplösning. I detta projekt föreslår jag en experimentell förvärvsteknik med överföringselektronmikroskop som samtidigt kan kartlägga strukturen, den kemiska sammansättningen och de magnetiska egenskaperna hos materialen med atomupplösning. I denna teknik kommer en stapel diffraktionsmönster med varierande elektronenergier att förvärvas vid varje position medan en finfokuserad elektronprob skannas på provet. Detta kommer att generera en 5 -dimensionell dataset där de två första dimensionerna representerar provets rumsliga område med upplösning definierad av storleken på elektronproben (atomupplösning i moderna instrument). Den tredje och fjärde dimensionen representerar det ömsesidiga eller diffraktionsutrymmet medan den femte dimensionen representerar energiförlusten för elektronerna som används för att producera varje diffraktionsmönster. En sådan datamängd kommer att ha en enorm mängd information som kan extraheras genom mjukvarubaserad databehandling. Inom ramen för detta projekt kommer jag att utveckla arbetsflöde för dataanalys i Python för att analysera 5DSTEM -datamängderna och uppnå atomupplösningskartläggning av de magnetiska strukturerna. Resultaten kommer att revolutionera vår förståelse av nanoskala magnetiskt beteende och spela en viktig roll för att utveckla nya enheter samt förstå den grundläggande fysiken.
Abstract [en]
The miniaturization of magnetic nanodevices is pushing the device limits to atomic scales. This demands the urgent availability of characterization techniques capable to analyse the structure and magnetic properties of the materials with atomic resolution. Achieving atomic resolution magnetic measurements in a transmission electron microscope (TEM) has been a long-standing challenge. The technique of Electron magnetic circular dichroism (EMCD) has the potential to achieve this goal but has several critical challenges. The aim of this project is to develop the EMCD technique with the goal to obtain magnetic measurements from single atomic columns. This project can be split into three parts. Part 1 is related to the development of an experimental technique which will be capable of acquiring 5-dimensional datasets with atomic spatial resolution. Part 2 is the development of data analysis workflow in Python to analyse the 5D datasets and extract the structural and magnetic information. Part 3 is the application of the new technique to potential material systems such as magnetic skyrmions and magnetic tunnel junctions. The project will be completed in a period of three years. The major experimental part of the project will be carried out at Ernst Ruska Center for Microscopy and Spectroscopy with Electrons, Julich. The development and availability of this technique to the electron microscopy community will have significant impact on the field of nanomagnetic characterization.
Principal InvestigatorAli, Hasan
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2022-01-01 － 2024-12-31
National Category
Condensed Matter Physics
Identifiers
DiVA, id: project:8587Project, id: 2021-06748_VR

Search in DiVA

Condensed Matter Physics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Stockholm University Library
|
DiVA portal
|
DiVA Contact
|
DiVA Log in