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基于幅度调制交流电电镀制备锋利铂铱合金尖端的一步工艺

材料科学 2025-02-18 v2 应用物理 化学物理

摘要

铂铱(Pt/Ir)合金探针用于扫描探针显微镜(SPM)通过幅度调制交流电(AC)电镀进行制造。在频率(f0f_0)为 900 Hzf01500 Hz900\ \mathrm{Hz} \leq f_0 \leq 1500\ \mathrm{Hz} 时施加正弦电压,并通过调制频率(fsf_s)为 fs=0.1f0f_s=0.1f_0 的正弦波进行幅度调制,在 CaCl2\mathrm{CaCl}_2/H2O\mathrm{H_2O}/乙酮溶液中实现电镀。通过扫描电子显微镜配合能色散 X 射线分析仪(SEM-EDX)和原子质子成像(APT)的分析表明,制得的整齐尖端表面暴露出均匀的 Pt/Ir 合金,且无氧或氯污染。使用制作的尖端进行 STM 成像显示,其更适用于探测粗糙表面,适用于原子分辨率成像。进一步,我们将制作的尖端用于液体中的 qPlus AFM 分析,证明其在水平和垂直方向上均具备原子分辨率。因此,结论为幅度调制 AC 电镀方法可在不复杂电镀 setup 的情况下可靠地提供具备原子分辨率和大面积分析能力的锋利 STM/AFM 尖端。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.01198,
  title  = {One-step Fabrication of Sharp Platinum/Iridium Tips via Amplitude-Modulated Alternating-Current Electropolishing},
  author = {Yuto Nishiwaki and Toru Utsunomiya and Shu Kurokawa and Takashi Ichii},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01198},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 figures (manuscript) + 10 pages, 5 figures (Supporting Information). The following article has been accepted by Applied Physics Letters. After it is published, it will be found at https://publishing.aip.org/resources/librarians/products/journals/