本文介绍了剑桥大学的科学家如何使用Latticeax切割机,以支持他们的研究,具有极其独特的特性。
这是该大学卡文迪许实验室的Suchitra Sebastian博士和她的博士生团队的一个意外发现。通过对六硼化钐(SmB)电子性能的测试,揭示了其在同一材料中的导电和绝缘行为6).这项创新的研究在2015年7月的《科学杂志》上发表,目前正在挑战材料行为的公认原则,并就如何使用这种材料提出了一些非常有趣的问题。欧洲杯线上买球
为了进行这项研究,SmB的微小样本6测量1毫米2在不破坏材料的情况下,必须从长4mm、直径2.5 mm的较大的块中制备出X 300µm,并沿特定的晶体方向取向。除了先前使用的技术(包括电解抛光和手工切割)外,还寻求实现所需的定向和尺寸。三维材料的不规则形状和硬度突出了一个事实,即不能单独使用手动工具进行切片,而电解抛光存在修改材料属性的风险,或在过度抛光过程中错过目标面。这些技术不能保证它们能够重复生产出所要求的定向和尺寸的无损样品。
图1所示。用格斧切割后显示的晶体。SmB6裂解晶体现在可以进行测量电子性质的实验了。
LatticeAx®裂开的机器
量子物质组的博士生徐玉德(Yu-Te Hsu)正在寻找一种方法,可以将所需样品参数的成功率提高到至少50%。这是特别重要的,因为SmB6华威大学(University of Warwick)正在培育晶体(Sci。代表3:3071)专门为这项研究。徐听说了这件事LatticeAx®来自他的博士生导师Suchitra Sebastian博士,他们希望这一技术能够为实现精确定位和更一致地获得所需尺寸的无损伤样品提供解决方案。
图2。SmB6样品的宽度约为4mm,高度为1mm,两者都有切割的[001]平面。它从铸锭切成薄片;弯曲的侧是铸锭的周边。使用光学显微镜和计算机显示器,可以确认材料切片的形状和尺寸。
LatticeAx使用一种被称为微线压痕的技术来提供一种控制晶体材料切割的方法。欧洲杯足球竞彩用户可以通过精细的定位机构来控制缩进的位置和深度。格斧运算;为样本尺寸和大小提供了高度的灵活性,可以在几分钟内学会,并在几小时内掌握。为了进一步保证初始缩进的放置精度(图4),卡文迪许实验室将自己的高倍光学显微镜连接到LatticeAx上。
首先,使用非常精细的线锯来切割〜1毫米厚的盘,以启动铸锭的缩小过程。他使用Latticeax切割磁盘,他跟随了这一点;使平行切割垂直于盘平面到达1mm×1mm×300μm的所需尺寸。然后将样品准备好表面,磁性和电学表征。选择具有优异质量的晶体,用于在美国国家高磁场实验室的测量,在令人难以置信的强烈的磁场下(高达100吨)和非常低的温度(低至0.03 k)。
LatticeAx能够重复和可靠地生产所需的精确定向和高质量的小样品,即使在这种三维材料。徐道辉将这一成功归因于两个因素。首先,SmB6材料具有极高的结晶度,这有助于明确的开裂表面。然而,如果没有LatticeAx提供的精细放置控制,就不可能在首选位置进行缩进和切割。
“LatticeAx使我们能够准备满足实验规格的样品,具有可重复的准确性,这是手动切割工具无法实现的。”- Yu-Te Hsu,博士生。
对于这种不同寻常的材料,不同的晶体平面可能表现出不同的行为,因此Hsu在样品上解析[001]方向至关重要。对于研究人员来说,确定样品的晶体方向与他们所施加的磁场之间的关系是至关重要的。因此,LatticeAx提供精确定向晶体面的能力使其成为这项研究的重要组成部分。
徐发现,格斧可以很容易地使用。他有使用电解抛光和手工切割的经验,因此对使样品达到正确的尺寸和沿着正确的晶体面切割所需的步骤有很好的想法。用LatticeAx制作这种三维材料的最合适的方法只用了一个下午就确定了。
可移植性LatticeAx人们认为这个故事本身就是一个有趣的方面。当他偶尔去参观一个合作伙伴的实验室时,他可以在背包里携带LatticeAx。这是可能的,因为格子斧的紧凑尺寸。与来自美国和英国的合作者合作,这种便携性使得当新的材料样本可用时,研究可以继续进行。
图3。SmB6晶体在最终切割前(上)和切割后(下),具有实验所需的精确方向的无损伤表面
研究结果
最终,在LatticeAx的帮助下,许成功实现了样品50%收率的目标。他能够快速完成研究所需的样品制备,提高了准确度和重复性。如果使用基于手工工具的手工切割工具,这是不可能实现的。Hsu避免了引入伪影,以及电解抛光可能发生的目标面超焦的机会。值得注意的是,Hsu可以在缩小尺寸的同时塑造晶体,发现方向并开发出无损伤的晶体面——使用LatticeAx;用传统方法要花一个星期才能完成的任务。
图4。卡文式实验室通过试着的光学显微镜和计算机对配对Latticeax基础平台,以进一步为最初缩进提供放置的放置精度。这种切割工作站只能在工作面上只有一个小区域,并且是高度便携的。
结论
目前,Hsu和他的同事们正在对SmB进行进一步的研究6和其他密切相关的材料,希望看到进一步奇特的行为,而L欧洲杯足球竞彩atticeAx将继续作为他们的“Excalibur”工作。
此信息已被源,审查和调整了LatticeGear提供的材料欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息,请访问LatticeGear.