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Journal articles
Holographic vector field electron tomography of three-dimensional nanomagnets
Daniel Wolf
1
Nicolas Biziere
2
Sebastian Sturm
1
David Reyes
3
Travis Wade
4
Tore Niermann
5
Jonas Krehl
1
Bénédicte Warot-Fonrose
6
Bernd Büchner
1
Etienne Snoeck
6
Christophe Gatel
6
Axel Lubk
1
2
CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme
CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
6
CEMES-I3EM - Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique
CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
Daniel Wolf 1
Author
Nicolas Biziere 2
Mail :
Author IdHAL : nicolas-biziere
Sebastian Sturm 1
Author
David Reyes 3
Author
Travis Wade 4
Author
Tore Niermann 5
Author
Jonas Krehl 1
Author
Bénédicte Warot-Fonrose 6
Mail :
Author IdHAL : benedicte-warot-fonrose ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/A-6131-2017 ORCID : https://orcid.org/0000-0001-9829-9431
Bernd Büchner 1
Author
Etienne Snoeck 6
Mail :
Author IdHAL : etienne-snoeck ORCID : https://orcid.org/0000-0002-1735-0942
Christophe Gatel 6
Mail :
Author IdHAL : christophe-gatel ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/F-6046-2014 ORCID : https://orcid.org/0000-0001-5549-7008
Axel Lubk 1
Author
1
IFW Dresden - Leibniz Institute for Solid State and Materials Research (Helmholtzstraße 20, D-01069 Dresden - Germany)
- Leibniz Association (Chausseestraße 111, 10115 Berlin - Germany)
2
CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES 29 rue Jeanne Marvig, BP 94347, F-31055 Toulouse Cedex 4 - France)
- CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (29 Rue Jeanne Marvig - BP 94347 31055 TOULOUSE CEDEX 4
- France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- ICT-FR 2599 - Institut de Chimie de Toulouse (118 Route de Narbonne 31062 Toulouse cédex 9 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR2599 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8011 (France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
3
CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (29 Rue Jeanne Marvig - BP 94347 31055 TOULOUSE CEDEX 4
- France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- ICT-FR 2599 - Institut de Chimie de Toulouse (118 Route de Narbonne 31062 Toulouse cédex 9 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR2599 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8011 (France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
4
LSI - Laboratoire des Solides Irradiés (Route de Saclay, F-91128 Palaiseau Cedex - France)
- X - École polytechnique (École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7642 (France)
- Université Paris-Saclay (Espace Technologique, Bat. Discovery - RD 128 - 2e ét., 91190 Saint-Aubin - France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRF/IRAMIS (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
5
TUB - Technische Universität Berlin (Straße des 17. Juni 135 10623 Berlin - Germany)
6
CEMES-I3EM - Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique (CEMES 29 rue Jeanne Marvig, BP 94347, F-31055 Toulouse Cedex 4 - France)
- CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (29 Rue Jeanne Marvig - BP 94347 31055 TOULOUSE CEDEX 4
- France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- ICT-FR 2599 - Institut de Chimie de Toulouse (118 Route de Narbonne 31062 Toulouse cédex 9 - France)
- IRD - Institut de Recherche pour le Développement (Siège Le Sextant 44, bd de Dunkerque CS 90009 13572 Marseille cedex 02 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : FR2599 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8011 (France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
Abstract : Complex 3D magnetic textures in nanomagnets exhibit rich physical properties, e.g., in their dynamic interaction with external fields and currents, and play an increasing role for current technological challenges such as energy-efficient memory devices. To study these magnetic nanostructures including their dependency on geometry, composition, and crystallinity, a 3D characterization of the magnetic field with nanometer spatial resolution is indispensable. Here we show how holographic vector field electron tomography can reconstruct all three components of magnetic induction as well as the electrostatic potential of a Co/Cu nanowire with sub 10 nm spatial resolution. We address the workflow from acquisition, via image alignment to holographic and tomographic reconstruction. Combining the obtained tomographic data with micromagnetic considerations, we derive local key magnetic characteristics, such as magnetization current or exchange stiffness, and demonstrate how magnetization configurations, such as vortex states in the Co-disks, depend on small structural variations of the as-grown nanowire.
Complete list of metadatas
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02267703
Contributor : Etienne Snoeck <>
Submitted on : Tuesday, August 20, 2019 - 11:37:08 AM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:12:10 PM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, January 9, 2020 - 11:22:47 PM
Contributor : Etienne Snoeck <>
Submitted on : Tuesday, August 20, 2019 - 11:37:08 AM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:12:10 PM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, January 9, 2020 - 11:22:47 PM
File
s42005-019-0187-8.pdf
Publisher files allowed on an open archive
Licence
Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
Identifiers
- HAL Id : hal-02267703, version 1
- DOI : 10.1038/s42005-019-0187-8
Collections
UNIV-TLSE3 | CEMES | INSA-TOULOUSE | INSA-GROUPE | MEM | CNRS | I3EM | X-DEP-PHYS | DSM-IRAMIS | X-LSI | CEA | CEA-UPSAY | X | CEA-DRF | IP_PARIS | UNIV-PARIS-SACLAY | IRD | INC-CNRS
Citation
Daniel Wolf, Nicolas Biziere, Sebastian Sturm, David Reyes, Travis Wade, et al.. Holographic vector field electron tomography of three-dimensional nanomagnets. Communications Physics, 2019, 2 (1), ⟨10.1038/s42005-019-0187-8⟩. ⟨hal-02267703⟩
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