FusionScope – wegweisende Methode für Cantileverspitzen in neuem Paper über Magnetic Force Microscopy (MFM)
Am FELMI-ZFE Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik in Graz wurde ein innovatives Paper über die Magnetkraftmikroskopie (MFM) und die neue Methode zur Herstellung von magnetischen Cantileverspitzen durch fokussierte elektronenstrahlinduzierte Abscheidung (FEBID) verfasst.
MFM stellt eine wertvolle Erweiterung der Rasterkraftmikroskopie (AFM) dar, wobei derzeit hierfür in erster Linie Cantilever mit funktionellen Beschichtungen zur Untersuchung magnetischer Oberflächenmerkmale eingesetzt werden. Trotz ihrer bewährten Nützlichkeit führen die zusätzlichen Schichten zwangsläufig zu einer Vergrößerung der Spitzenradien, was die laterale Auflösung verringert. Um diese Einschränkungen zu umgehen, stellen die Forschenden des FELMI-ZFE einen neuartigen Ansatz vor, der die additive Direktschreibherstellung von 3D-magnetischen Nano-Strukturen durch fokussierte elektronenstrahlinduzierte Abscheidung (FEBID) unter Verwendung eines HCo3Fe(CO)12-Precursors beinhaltet.
Begonnen wird hierbei mit der Identifizierung eines optimalen 3D-Designs für funktionelle magnetische Strukturen, um anschließend die wichtigsten Prozessparameter Beschleunigungsspannung und Strahlstrom zu optimieren und evaluiert auch das Post-Growth-Verfahren. Auf diese Weise gelingt es, hochkristalline Nano-Spitzen mit minimaler Oberflächenkontamination und Spitzenradien unter 15 nm herzustellen.
Diese Cantileverspitzen werden dann im nächsten Schritt mit kommerziellen Produkten verglichen. Die Ergebnisse zeigen nicht nur eine außergewöhnliche Leistung bei MFM-Messungen, sondern auch ein praktisch verlustfreies Verhalten selbst nach fast 8 Stunden Dauerbetrieb. Bemerkenswerterweise wird auch nach über 12 Monaten Lagerung unter Umgebungsbedingungen kein Leistungsabfall beobachtet, was die anhaltend hohe Leistung der entwickelten Nano-Spitzen unterstreicht.
Zur Testung dieser neuartigen Cantilever nutzten sie die einzigartigen Funktionen des FusionScopes, wie zum Beispiel den praktischen Profile-View. Dieser ermöglicht einerseits eine präzise Positionierung des AFMs, aber auch die Beobachtung der Interaktion der Spitze mit der Probenoberfläche. Die Studie zeigt die Expertise und den Erfolg der Forschenden auf und bekräftigt die zentrale Rolle des FusionScope bei der Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Erforschung im Nanobereich.
