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基于AFM的功能断层扫描:或许该粘碎,还是该不粘碎?

材料科学 2024-10-15 v1

摘要

铁电材料域壁的电气响应常受其表面下几何形状的影响。因此,断层扫描显微镜(AFM)基于断层的成像日益重要,因为它能够将表层功能响应与亚表层域结构关联起来。在此背景下,AFM基于断层的成像因其简单性、高分辨率和稳健的对比机制而成为有力选择。然而,该技术至今仅在少数铁电材料中实现,通常仅处理数百纳米深度或相对柔软材料,导致对其能力与局限性认识不清晰。本文在YbMnO3中实现AFM断层扫描,绘制了其复杂域结构至约1.8 μm深度的成像,并映射了其电流通路。提出了一种模型,描述相互交织的域壁作为电流分配器及其对电流分布的共同决定。最后,通过透射电子显微镜(TEM)研究识别了挤压尖头和亚表层无定形化等挑战,并提出了相应的应对策略。该研究凸显了AFM断层扫描的潜力,可能激发铁电材料社区对其在类似材料系统中使用的兴趣。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.10043,
  title  = {AFM-based Functional Tomography-To Mill or not to Mill, that is the Question!},
  author = {Niyorjyoti Sharma and Kristina M. Holsgrove and James Dalzell and Conor J. McCluskey and Jilai He and Dennis Meier and Dharmalingam Prabhakaran and Brian J. Rodriguez and Raymond G. P. McQuaid and J. Marty Gregg and Amit Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.10043},
  year   = {2024}
}