단축 긴장 조작 Fe_{1 +Y}테 스핀 편광 스캔 터널링 현미경을 사용 하 여 Antiferromagnetic 도메인의 시각화

Cuprates와 철 기반 초전도체에 고온 초전도 양자 문제^1,2의 흥미로운 상태입니다. 이해 초전도 주요 과제는 전자 nematic 및 smectic 단계 (전자의 회전 및 변환 대칭 끊기)와 같은 다양 한 깨진된 대칭 상태의 로컬로 얽혀 자연 초전도^3,,45,,67. 조작과 고의적인 튜닝이 깨진된 대칭의 이해 및 초전도 제어 핵심 목표 이다.

제어 변형, 단축 및 biaxial, 압축된 문제 시스템^{8,,910,11,12, 집단 전자 상태를 조정 하는 확고 기술입니다. 13,14,15,,1617,18,19,20,21, 22}. 이 깨끗 한 튜닝, 화학도 핑을 통해 장애의 소개 없이 일반적으로 다양 한 종류의 실험에 대량 전자 속성^{23,,2425,26 조정} . 예를 들어 매치 압력 nematic 상전이 철 기반 초전도체의 초전도 구조, 자석, 및 Sr₂RuO₄¹³ 에 cuprates²⁷ 에 엄청난 효과를 입증 했다 ^{10 , 14 , 28 , 29} 그리고 최근 SmB₆²⁴의 토폴로지 상태 튜닝에서 설명 되었다. 그러나, 표면에 민감한 기법, STM 등 각도 해결 광전자 방출 분광학 (ARPES) 스트레인의 사용에 제한 해 라 성장 박막 일치 하지 않는 기판^26,30에 되었습니다. 표면에 민감한 실험에 단일 결정에 긴장을 적용 하 여 주요 과제는 초고 진공 (UHV)에 긴장된 샘플을 쪼개 다 필요가. 지난 몇 년 동안, 대체 방향 압 스택^9,10,,1831 에 또는 열 확장^{19의 다른 계수 접시에 얇은 샘플을 에폭시 하고있다 ,32}. 그러나 두 경우 모두, 적용 된 스트레인의 크기 매우 제한 됩니다.

여기 우리 제약 없이 샘플 (압축 변형)을 변형 하 고 동시에 STM을 사용 하 여 그것의 표면 구조를 시각화 하는 연구자 수 있도록 새로운 기계 단축 긴장 장치의 사용을 보여 줍니다 ( 그림 1참조). 예를 들어, 사용 하는 철_{1 +y}Te의 단일 결정 어디 y = 0.10, (y는 과잉 철 분 농도) 철 칼코게나이드 초전도체의 부모 화합물. T_N 아래 = ~ 60 K, Fe_{1 +y}테 변환 높은 온도 상자성 상태에서 낮은 온도는 bicollinear 스트라이프 자기 순서^{26,33 와 antiferromagnetic 상태 34} ( 그림 3A, B참조). 마그네틱 전환 추가 동반 된다 구조 전환 정방에서 단사^26,35. 비행기에서 AFM 순서 orthorhombic 구조³⁴의 긴 b 방향을 따라 가리키는 스핀 구조와 detwinned 도메인을 형성 합니다. 스핀 편광 STM와 AFM 순서를 시각화, 여 우리 unstrained Fe_{1 +y}테 샘플에서 양방향 도메인 구조를 조사 하 고 그들의 전환을 적용 받으며 하나의 큰 도메인으로 관찰 ( 에서 회로도 참조 그림 3 C-E). 이러한 실험 주사 터널링 현미경 샘플 및 표면 구조의 동시 이미징의 고착, 여기에 제시 된 단축 긴장 장치를 사용 하 여 단일 결정의 성공적인 표면 조정 표시. 그림 1 도식 도면 및 기계 긴장 장치의 사진을 보여준다.