Quantifying magnetism on the nanometer scale: <scp>EMCD</scp> on individual <scp>FePt</scp> nanoparticles
Notice bibliographique
Résumé
Electron energy‐loss magnetic chiral dichroism (EMCD), which is the electron wave analogue of X‐ray magnetic circular dichroism (XMCD), offers the possibility to study magnetic properties at the nanoscale in a TEM. The relatively young method of EMCD [1] was already refined to such an extent that it is possible to probe magnetic moments of thin films of a variety of ferromagnets [2, 3, 4]. By now, these measurements already surpass the resolution of XMCD experiments. However, quantitative EMCD measurements are so far only reported on thin films rather than on nanoparticles, which are expected to reveal distinct magnetic properties due to their reduced dimensions and enhanced surface to volume ratio. We report on EMCD measurements on a single FePt nanoparticle (cf. Figure 1) and compare our experimental findings with simulations. L1 0 ordered FePt is a particularly interesting material since it offers the highest magneto‐crystalline anisotropy among the oxidation‐resistant hard magnets [5]. It is therefore a promising material for future high density magnetic data storage media. The L1 0 ordered FePt nanoparticles on a STO substrate were prepared by sputtering. Prior to the spectroscopic measurements, samples in plan view geometry were subjected to mechanical thinning and grazing incidence Ar + ion milling in order to obtain 10 nm thick substrate‐free nanoparticles. The experiments were performed on a FEI Titan 3 80‐300 microscope equipped with an image C S corrector. The sample was oriented in three beam condition with the [001] easy axis of L1 0 FePt oriented (close to) parallel to the electron beam. Binned‐gain acquisition of the EEL spectra was used to optimize the S/N ratio [6]. Particular attention was paid to the analysis of the EEL spectra. A measurement route is presented that allows for the extraction of a dichroic signal from spectra that still suffer from non‐optimal S/N ratio. Our experiments are supported by simulations of EEL spectra utilizing the WIEN2k program package [7] in combination with Bloch‐wave (BW) methods. These simulations are used to (pre‐)determine optimal experimental parameters, that provide for the highest EMCD signals [8, 9]. The experiments reveal a small but reproducible dichroic signal (cf. Figure 2) that agrees well with the results of the theoretical calculations. From these experimental spectra, a ratio of angular to spin magnetic moment m l /m s = 0.08 ± 0.08 is for the first time quantitatively derived for individual FePt nanoparticles [10], which agrees well with the XMCD result m l /m s = 0.09 for a large ensemble of L1 0 ordered FePt nanoparticles [11].
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».