Direct Imaging and Manipulation of Antiferromagnets

Projektbeschreibung

Die Verwendung von Defekten in der Diamantstruktur zur Bildgebung magnetischer Zustände von Antiferromagneten

Antiferromagnetische Werkstoffe sind sehr vielversprechende Kandidaten für die Entwicklung stromsparender Datenspeicher. Allerdings sind die meisten Mikroskopieverfahren nicht imstande, ihre magnetischen Zustände im echten Raum abzubilden. Eine kürzlich entwickelte Methode, die sich Stickstoff-Fehlstellen-Zentren in Diamanten zunutze macht, könnte zur Lösung dieses Problems beitragen. Eine einzelne Stickstoff-Fehlstelle wird am Apex einer Nanosäule in einer Diamantspitze platziert, sodass die Spitze die Oberfläche der Probe unmittelbar abtasten kann. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt DIMAF plant, dieses Verfahren einzusetzen, um die magnetische Ordnung antiferromagnetischer Werkstoffe auf Nanoebene zu erkunden. Dabei legt das Projekt einen besonderen Schwerpunkt auf die Untersuchung der magnetischen Konfiguration des modulierten Antiferromagneten Wismutferrit.

Ziel

Antiferromagnetic materials are very promising candidates for the development of new data storage devices with a low power comsumption, which explains the recent growing interest for the field of antiferromagnetic spintronics. However, the study of these systems is hindered by the difficulty to image their magnetic state in real space with most of the available microscopy techniques. The recently developed nitrogen-vacancy (NV) center magnetometry appears to be a solution to this problem. It probes the magnetic order via the measurement of the stray field present at the surface of the sample. The field is measured using the Zeeman shifts of the electronic spin sublevels of a single nitrogen-vacancy defect in diamond. The single NV defect is placed at the apex of a nanopillar in a diamond tip integrated into an atomic force microscope, allowing to scan in close proximity to the sample surface. The goal of this project is to use this technique to explore the magnetic order at the nanoscale in antiferromagnetic materials which are relevant for applications in spintronics. The magnetic configuration of the modulated antiferromagnet BiFeO3 will be investigated. The experiments will first focus on the effects of epitaxial strain on the antiferromagnetic order. In a second step, the antiferromagnetic structure will be manipulated with local strain and spin currents. The NV-center magnetometer will be used to image directly the induced modifications.
This project offers high-quality technical training in NV-center magnetometry as well as the opportunity to acquire and strengthen transferable skills and to participate to international collaborations. It will thus foster the career development of the researcher in the growing and highly innovative field of antiferromagnetic spintronics.

Wissenschaftliches Gebiet

Programm/Programme

Thema/Themen

MSCA-IF-2018 - Individual Fellowships

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-MSCA-IF-2018

Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigen

Finanzierungsplan

MSCA-IF-EF-ST - Standard EF

Koordinator

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS

Netto-EU-Beitrag

€ 184 707,84

Adresse

RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Frankreich

Region

Ile-de-France Ile-de-France Paris

Aktivitätstyp

Research Organisations

Links

Die Organisation kontaktieren Website

Teilnahme an EU-FuI-Programmen

HORIZON-Kooperationsnetzwerk

Gesamtkosten