Mn Valency at La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 (0 0 1) Thin Film Interfaces

2009 ◽  
Vol 15 (3) ◽  
pp. 213-221 ◽  
Author(s):  
Thomas Riedl ◽  
Thomas Gemming ◽  
Kathrin Dörr ◽  
Martina Luysberg ◽  
Klaus Wetzig

AbstractThis article presents a (scanning) transmission electron microscopy (TEM) study of Mn valency and its structural origin at La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3(0 0 1) thin film interfaces. Mn valency deviations can lead to a breakdown of ferromagnetic order and thus lower the tunneling magnetoresistance of tunnel junctions. Here, at the interface, a Mn valency reduction of 0.16 ± 0.10 compared to the film interior and an additional feature at the low energy-loss flank of the Mn-L3 line have been observed. The latter may be attributed to an elongation of the (0 0 1) plane spacing at the interface detected by geometrical phase analysis of high-resolution images. Regarding the interface geometry, high-resolution high-angle annular dark-field scanning TEM images reveal an atomically sharp interface in some regions whereas the transition appears broadened in others. This can be explained by the presence of steps. The performed measurements indicate that, among the various structure-related influences on the valency, the atomic layer termination and the local oxygen content are most important.

Author(s):  
Margarita Rivera Hernandez ◽  
Jesús Arenas-Alatorre

Sin lugar a duda, las técnicas de microscopía electrónica (ME) y microscopia de sonda de barrido (SPM) han contribuido enormemente al estudio de nanomateriales, dando información de propiedades morfológicas, estructurales, de superficie, eléctricas y magnéticas, entre muchas otras. Las técnicas más empleadas para estudios a nanoescala han sido las microscopías electrónicas de transmisión y barrido, y por otro lado, las de efecto túnel y de fuerza atómica, respectivamente. Los avances tecnológicos en los últimos años de estas técnicas han permitido límites de resolución que hace 25 años era inimaginables, siendo los últimos valores alcanzados de decenas de picómetros (10<sup>-12</sup> m). Cabe señalar, que más allá de esto, las técnicas de microscopia mencionadas han crecido en sus capacidades de análisis en el campo de las nanociencias y nanotecnología, dando lugar a otras técnicas como microscopía electrónica de barrido por transmisión (STEM, del inglés Scanning Transmission Electron Microscopy), Imagen en campo obscuro a ángulo grande en alta resolución (HR-HAADF, del inglés High Resolution - High Angle Annular Dark Field), Crio-Microscopía Electrónica, Tomografía electrónica, Espectroscopía de tunelamiento, Tunelamiento inelástico, Curvas de fuerza, etc. Lo anterior, no solo ha complementado la información morfológica y estructural, sino que también, ha contribuido al entendimiento de fenómenos de interacción y propiedades fisicoquímicas a escalas atómicas y moleculares. En este artículo se hace un análisis de la trascendencia actual que tienen las técnicas de microscopía electrónica, así como las de microscopia de sonda de barrido (SPM), y se menciona brevemente el alcance de estas técnicas como métodos de modificación de superficies a ultra alta resolución, como el caso de la nanolitografía y nanomanipulación, que estan abriendo un panorama enorme en el desarrollo de las  tecnologías del futuro.


Author(s):  
Earl J. Kirkland ◽  
Robert J. Keyse

An ultra-high resolution pole piece with a coefficient of spherical aberration Cs=0.7mm. was previously designed for a Vacuum Generators HB-501A Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). This lens was used to produce bright field (BF) and annular dark field (ADF) images of (111) silicon with a lattice spacing of 1.92 Å. In this microscope the specimen must be loaded into the lens through the top bore (or exit bore, electrons traveling from the bottom to the top). Thus the top bore must be rather large to accommodate the specimen holder. Unfortunately, a large bore is not ideal for producing low aberrations. The old lens was thus highly asymmetrical, with an upper bore of 8.0mm. Even with this large upper bore it has not been possible to produce a tilting stage, which hampers high resolution microscopy.


Materials ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (16) ◽  
pp. 4531
Author(s):  
Maria Meledina ◽  
Geert Watson ◽  
Alexander Meledin ◽  
Pascal Van Der Voort ◽  
Joachim Mayer ◽  
...  

Ru catalyst nanoparticles were encapsulated into the pores of a Cr-based metal-organic framework (MOF)—MIL-101. The obtained material, as well as the non-loaded MIL-101, were investigated down to the atomic scale by annular dark-field scanning transmission electron microscopy using low dose conditions and fast image acquisition. The results directly show that the used wet chemistry loading approach is well-fitted for the accurate embedding of the individual catalyst nanoparticles into the cages of the MIL-101. The MIL-101 host material remains crystalline after the loading procedure, and the encapsulated Ru nanoparticles have a metallic nature. Annular dark field scanning transmission electron microscopy, combined with EDX mapping, is a perfect tool to directly characterize both the embedded nanoparticles and the loaded nanoscale MOFs. The resulting nanostructure of the material is promising because the Ru nanoparticles hosted in the MIL-101 pores are prevented from agglomeration—the stability and lifetime of the catalyst could be improved.


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