具有单电子自旋灵敏度的 SQUID-on-tip 用于高场与极低温纳米磁成像
介观与纳米尺度物理
2020-01-13 v1 超导电性
摘要
扫描纳米级超导量子干涉器件（nanoSQUIDs）因能对低维体系的磁学、自旋电子学与输运性质进行高灵敏度定量成像而日益受到关注。利用专门设计的刻槽石英毛细管拉制成尖细移液管，我们制备了有效直径小至 39 nm 的最小 SQUID-on-tip（SOT）器件。在移液管尖端附近集成电阻分流器并结合 In 与 Sn 的自对准沉积，使 SOT 的磁通噪声达到 42 nHz，从而获得创纪录的低自旋噪声 0.29 Hz。此外，新型 SOT 可在亚开尔文温度及超过 2.5 T 的高磁场下工作。将 SOT 集成到扫描探针显微镜中，使我们能在 300 mK 下对单个 FeO 纳米立方体的杂散场成像。我们的结果表明，易磁化轴方向经历了从室温下的 (111) 方向到面内取向的转变，这可归因于 FeO 中的 Verwey 相变。
引用
@article{arxiv.2001.03342,
title = {SQUID-on-tip with single-electron spin sensitivity for high-field and ultra-low temperature nanomagnetic imaging},
author = {Y. Anahory and H. R. Naren and E. O. Lachman and S. Buhbut Sinai and A. Uri and L. Embon and E. Yaakobi and Y. Myasoedov and M. E. Huber and R. Klajn and E. Zeldov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03342},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 8 figures