Descripción del proyecto
La microscopia de fuerza de barrido despliega sus alas mediante sensores superconductores integrados en una sonda
La microscopia de efecto túnel, ganadora del premio Nobel de Física en 1986, revolucionó nuestra capacidad de obtener imágenes con una resolución superior a la atómica. Esta técnica genera una imagen al pasar una afilada sonda de barrido por la superficie de un material mientras registra la corriente de tunelización cuántica. Una de sus principales limitaciones es la necesidad de que el material a analizar sea conductor. La microscopia de fuerza de barrido (SFM por sus siglas en inglés) superó dichas limitación al medir una «fuerza» entre el extremo de la sonda y la superficie, en lugar de una corriente. En la actualidad, el proyecto FIBsuperProbes, financiado con fondos europeos, es pionero en esta nueva era de la SFM al integrar dispositivos nanométricos en la sonda. Esta tecnología abrirá la puerta para trazar fenómenos electromagnéticos, permitiendo así mejorar los conocimientos sobre el comportamiento relacionado con la estructura de estados condensados de la materia.
Objetivo
Our vision is to enable a new era in scanning probe microscopy (SPM), in which nanometer-scale sensing devices – specifically superconducting devices – can be directly patterned on-tip and used to reveal new types of contrast. To realize this vision, we will use focused ion beam (FIB) techniques to produce sensors with unprecedented size, functionality, and sensitivity directly on the tips of custom-designed cantilevers. The key to this undertaking will be the unique capability of FIB to mill, grow, or structurally modify materials – especially superconductors – at the nanometer-scale and on non-planar surfaces. Our FIB-fabricated probes will include on-tip nanometer-scale Josephson junctions (JJs) and superconducting quantum interference devices (SQUIDs) for mapping magnetic fields, magnetic susceptibility, electric currents, and dissipation. Crucially, the custom-built cantilevers, on which the sensors will be patterned, will enable nanometer-scale distance control, endowing our probes with exquisite spatial resolution and simultaneous topographic contrast. The resulting imaging techniques will significantly surpass state-of-the-art SPM and help us to unravel poorly understood condensed matter phenomena, which are impossible to address with today’s technology.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
4051 Basel
Suiza