MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164858
■00520250211153055
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798346389934
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31643400
■035    ▼a(MiAaPQ)Stanfordww101cx3099
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621.381
■1001  ▼aPaul,  Tiffany.
■24510▼aDifferential  Torque  Magnetometry  of  Electrically  Controlled  Samples  on  Specialized  Cantilevers
■260    ▼a[Sl]▼bStanford  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a114  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Kapitulnik,  Aharon.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Stanford  University,  2024.
■520    ▼aStandard  differential  torque  magnetometry  is  a  technique  for  measuring  magnetic  anisotropy  by  placing  a  sample  on  the  end  of  a  diving-board-like  cantilever  and  tracking  the  cantilever's  resonant  frequency  in  magnetic  field.  We  use  radiation  pressure  to  drive  the  cantilever  across  its  resonant  frequency,  and  we  use  optical  interferometry  to  measure  the  cantilever's  response  to  the  drive.  When  the  cantilever  is  placed  in  an  external  magnetic  field,  a  magnetic  dipole  on  the  end  of  the  cantilever  interacts  with  the  field,  resulting  in  a  differential  torque  on  the  cantilever.  This  can  be  measured  as  a  change  in  the  resonant  frequency  of  the  device.  Of  course,  excellent  signal  to  noise  and  high  Q  cantilevers  are  necessary  for  detecting  small  frequency  shifts.  But  for  measurements  of  quantum  materials,  particularly  in  reduced  dimensions,  there  is  also  the  need  to  electrically  manipulate  the  sample  on  the  cantilever.  By  fabricating  cantilevers  from  scratch,  we  are  able  to  pattern  integrated  circuits  directly  on  the  cantilever  and  tailor  the  dimensions  of  each  device  to  maximize  sensitivity  for  a  given  sample.  We  introduce  two  realizations  of  specialized  cantilevers  with  electrically  controlled  samples:  cantilevers  with  thin-film  samples  deposited  in  a  Corbino  disk  geometry  and  miniaturized  cantilevers  patterned  with  gates  for  exfoliated  samples.When  I  joined  the  Kapitulnik  lab  in  2017.  I  began  working  on  a  project  in  collaboration  with  the  Amir  Yacoby  lab  designed  measure  the  Hall  conductivity  of  poor  conductors  using  cantilever  torque  magnetometry.  To  do  this,  we  learned  to  integrate  the  multi-layer  patterns  needed  to  form  a  Corbino  geometry  with  the  cantilever  fabrication  process  while  maintaining  a  very  high  Q  (25000).  We  used  sputtered  indium  tin  oxide  (ITO)  with  resistivity  3.5  x  10  -3cm  as  the  sample  and  measured  the  Hall  conductivity  of  two  devices  to  be  (2.0±0.1)  x10-7Ω  -1  and  (1.8±0.3)x10-7  Ω  -1  respectively  [67].  Converting  to  resistivities,  this  becomes  pxy  ~  Ω  .10  or  5  x  10-7Ω    cm  in  3D.  These  results  are  the  first  measurements  of  Hall  conductivity  using  torque  magnetometry,  and  the  small  ratio  of  Pxy/Pxx  and  the  ability  to  measure  day  ~  10-8Ω-1demonstrate  the  effectiveness  of  our  technique.  We  also  used  this  technique  to  show  unambiguous  evidence  of  in-plane  ferromagnetism  and  its  effect  on  the  transport  properties  of  low  carrier  density  ITO  annealed  through  its  MIT  by  simultaneously  measuring  the  bulk  magnetic  and  transport  properties  of  a  material  [66].After  completing  these  preliminary  measurements,  I  began  work  on  second  generation  gated  flake  devices  in  order  to  reduce  the  background  magnetic  field  dependence,  further  improve  our  measurement  sensitivity,  and  allow  tuning  of  the  carrier  density  of  a  gated  sample  by  adding  a  separate  ground  lead  in  addition  to  the  back  gate  and  top  gates.  I  characterized  the  second  generation  device's  inherent  response  to  magnetic  field  and  gate  voltage,  showing  the  field  dependence  to  be  an  order  of  magnitude  smaller  that  that  of  the  first  generation  devices  due  to  improvements  in  the  device  fabrication.
■590    ▼aSchool  code:  0212.
■650  4▼aSilicon  wafers
■650  4▼aPhotographs
■650  4▼aElectrons
■650  4▼aGraphene
■650  4▼aMagnetic  fields
■650  4▼aAsymmetry
■650  4▼aAnnealing
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aElectromagnetics
■690    ▼a0748
■690    ▼a0607
■71020▼aStanford  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-05B.
■790    ▼a0212
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164858▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서