Vertisis Technology Pte Ltd是南洋理工大学(NTU)通过NTU的创新和企业公司和新加坡APP系统服务公司的合资企业，其核心技术来源于南洋理工大学物理实验室发现的一项新技术——物镜上的法拉第效应还原技术，以更好地建立磁畴过程中的克尔成像。这种新开发的磁显微镜技术具有独特的系统、组件和专有软件，在自旋电子学和半导体相关行业中有广泛的应用。Vertisis以其提供的磁光克尔显微系统帮助众多科研工作者在磁科学领域展开前沿工作，并取得优秀的成果，现摘抄部分论文集锦于此，供相关客户分享，您可以在我们的网站上下载相关论文资料。
Vertisis磁光克尔显微系统的应用论文集锦
1. 减少合成反铁磁体中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和无场自旋轨道转矩开关
Reducing Dzyaloshinskii-Moriya interaction and field-free spin-orbit torque switching in synthetic antiferromagnets
垂直磁化合成反铁磁体(SAF)具有低净磁化强度、高热稳定性以及易读写等特点，取代磁隧道结的无铁磁层成为自旋电子器件的核心，已成为人们研究的热点。到目前为止，利用自旋轨道转矩(SOT)实现垂直SAF的确定性开关已有报道，但通常需要大的外部磁场来打破对称性，难以应用。结合理论分析和实验结果，我们发现铁磁体与相邻重金属之间的界面结晶度对Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的有效调节对畴壁构型起着重要作用。通过调整Bloch型和Néel型的畴壁结构，我们成功地在简单楔形结构的[Co/Pd]/Ru/[Co/Pd] SAF器件中演示了无场SOT诱导磁化开关。我们的工作为垂直SAF在SOT器件中的应用提供了一条切实可行的途径，为高密度、低杂散场、低功耗的磁记忆器件的发展奠定了基础。
2. 在合成反铁磁多层膜中具有稳健可调性的人工斯格明子平台
An artificial skyrmion platform with robust tunability in synthetic antiferromagnetic multilayers
磁斯格明子是拓扑上非平凡的自旋结构，它们存在于无序排列的铁磁耦合多层中已被报道。在这些多层膜中，重金属间距层提供了Dzyaloshinskii-Moriya界面相互作用(DMI)，以牺牲层间交换耦合(IEC)为代价稳定斯格明子。为了满足有序/可设计排列的功能要求，在本研究中，我们提出并实验证明了一种使用纳米合成反铁磁(SAF)多层膜的斯格明子成核的方案。而不是依赖DMI，反铁磁IEC在SAF多层膜具有成核和稳定斯格明子的作用。
3. 电场控制的高效畴壁注入
Electric field control for energy efficient domain wall injection电法畴壁注入是一个能量消耗过程。这一过程通常是通过发送一个电流脉冲通过产生一个奥斯特磁场的带状线来局部改变磁线的磁化强度来实现的。在这项工作中，器件的磁特性通过电气控制来调节，以降低注入DW所需的电流密度。提出的DW注入器件采用霍尔交叉结构，简化了器件的制造过程，并允许在畴壁注入区域产生更大的Oersted场。50ns的电脉冲通过霍尔棒注入畴壁。结果畴壁的形成通过霍尔电阻的电性和克尔显微镜的光学性来检测。结果表明，当外加+250 MV/m的电场时，畴壁注入所需的电流密度降低了约20%。
4. 在室温下[PtCoFeIr]2多层膜通过一阶反转曲线增强零场斯格明子密度
Enhancement of zero-field skyrmion density in [PtCoFeIr]2 multilayers at room temperature by the first-order reversal curve磁斯格明子是纳米尺度上的一种新型拓扑自旋结构，人们已经对其在室温下的零场密度进行了大量的研究。在本研究中，我们报道了一种利用一阶反转曲线(FORC)技术来提高[Pt/Co/Fe/Ir]2多层膜中零场磁畴密度的方法，以获得磁化开关过程中不可逆或可逆行为的信息。从FORC图中可以看出，磁化逆转机理可分为三个阶段:(1)可逆迷宫条状畴扩展或收缩阶段;(2)不可逆条带域压裂阶段;(3)不可逆斯格明子湮灭阶段。此外，从不可逆条带域压裂阶段选择反转场，可以大大提高零场斯格明子密度。根据最大FORC分布ρ接近最高的斯格明子密度。我们的结果建立了FORC测量作为研究高密度的磁多层膜的一个有价值的工具。
5. 磁场辅助磁各向异性微调产生的斯格明子的分形分析
Fractal Analysis of Skyrmions Generated by Field-Assisted Fine-tuning of Magnetic Anisotropy
磁斯格明子是由其它铁磁态成核的旋转自旋结构，在纳米尺度器件中具有巨大的应用潜力。为了实现这一潜力，重要的是找到有用的方法来产生受控的斯格明子，并确定工具来定量描述它们的形成。这里我们产生垂直磁化的斯格明子用分形分析研究了MgO/Mn2CoAl/Pd超薄膜的形成。利用平面内场，我们修改了薄膜的有效磁各向异性，以控制薄膜中两个不同的畴态的斯格明子的成核: 迷宫畴通常存在于垂直材料和无特征的单畴铁磁相中。通过分形分析，我们得到了与磁畴分形维数相关的磁相图，该磁相图可以描述磁态的演化过程，并可用于对斯格明子的形成进行分类。此外，我们发现斯格明子的密度不仅由临界物质参数κ决定，而且还由平面内强磁场中斯格明子与斯格明子之间的排斥性相互作用决定。从而建立了一种可靠而有力的产生斯格明子的方法和分析斯格明子演化的方法。
6. 用于神经形态计算的突触元素具有合成钉扎位点的磁畴壁装置
Synaptic element for neuromorphic computing using magnetic domain wall device with synthetic pinning sites
近年来，制造模仿人脑的装置一直是科学研究的一个重要课题。目前的人工智能算法主要在冯·诺依曼硬件上执行。这导致了处理速度的瓶颈，而且没有能源效率。在这项工作中，我们展示了一个基于磁畴壁器件的突触元件。利用硼(B+)离子注入的合成钉扎位点对畴壁运动进行控制，对畴壁运动进行局部修饰。利用MagVision Kerr显微镜观察了具有垂直磁各向异性的Co/Pd多层结构的磁化开关过程。B+注入深度是通过改变Ta外层厚度来控制的。克尔显微镜的结果与显示多重电阻状态的电线的电测量相关联。利用合成钉扎点控制畴壁运动被证明是一种可靠的神经形态应用技术。
7. 温度调制磁斯格明子的相位及一阶反转曲线的变换分析
Temperature-modulated magnetic skyrmion phases and transformations analysis from first-order reversal curve study
我们对 Pt/Co/Fe/Ir 磁性叠层进行了温度调制一阶反转曲线 (FORC) 研究，该叠层表现出随着温度升高从孤立的斯格明子到斯格明子晶格的磁性相变。使用原位磁光克尔成像，畴变换的广义描述与 FORC 分布峰在其反转场和扫描场的相关联的导出允许从 FORC 图进行直接分析。在分析中通常被忽略的峰的扫描场被认为是畴传播或成核向终端畴分离的过程。这个流程发现在诱导磁化不可逆性以揭示域转换方面是必不可少的。此外，还开发了一个以 FORC 分布峰为特征的模型，以描述从孤立的斯格明子到斯格明子晶格相的转变，并确定转变的重要场范围。这个研究为 FORC 分布的其他抽象数据建立了一种直观的分析形式，用于表征斯格明子活跃场中的磁性斯格明子
8. 用于赛道存储器中畴壁钉扎的倾斜磁化
Tilted magnetisation for domain wall pinning in racetrack memory
基于畴壁运动的自旋电子学器件已经引起了人们的广泛关注。然而，DW运动的随机性仍然是DW器件实际应用中的一个基本问题。在本研究中，我们证明了利用垂直磁各向异性的Co/Ni多层膜(PMA)和平面内磁各向异性的Co层(IMA)之间的交换相互作用可以实现有效的畴壁钉扎，从而产生局部倾斜磁化。通过改变PMA和IMA层之间间隔层Pt的厚度来调节交换相互作用的强度，从而形成不同的倾斜角度。通过微磁模拟验证了钉扎场与磁化倾角的关系。极性Kerr显微镜显示了电流驱动的DW钉扎和脱钉在具有Co交叉杆的Co/Ni多层器件中，其中间隔层Pt厚度为1 nm。提出的方法可以在未来的DW内存设备应用程序中使用。
9. Pt[CoNi]nCoTa多层霍尔棒的确定性自旋轨道转矩诱导磁化逆转
Deterministic Spin-Orbit Torque Induced Magnetization Reversal In Pt[CoNi]nCoTa Multilayer Hall Bars
电流诱导的自旋轨道转矩(SOT)作为控制纳米磁结构磁化强度的一种有效方法引起了广泛的关注。SOT诱导的磁化逆转通常在平面内偏置磁场的帮助下实现。本文中，我们证明了通过选择具有弱平面外磁各向异性的薄膜层，可以在微米级多层膜中实现无场SOT诱导开关。利用直流电，在Pt/[Co/Ni]2/Co/Ta结构中获得了确定的双极磁化逆转。Kerr成像表明，SOT诱导的磁化开关过程是通过反畴的成核和畴壁在系统中的传播来完成的。
10. Pt (Co Ni) 4Co IrMn自旋轨道转矩诱导磁化各向异性调制
Spin-orbit torque induced magnetization anisotropy modulation in Pt (Co Ni)4 Co IrMn
在这项工作中，我们展示了一个系统内的畴壁动力学提供了一个替代平台来表征自旋轨道转矩(SOT)有效场。在具有Pt/(Co/Ni)4/Co/IrMn叠加结构的垂直磁化导线中，差分克尔成像表明磁化开关过程是通过胚态成核和畴壁传播进行的。通过探测平面内场中电流诱导的DW运动，利用谐波霍尔电压法得到SOT的有效场。SOT有效场使结构的有效各向异性场减小12%，且随着线内平面内电流的增加。
11. 由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用引起的分叉PMA线结构的不对称畴壁传播
Asymmetrical domain wall propagation in bifurcated PMA wire structure due to the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
控制复杂磁网络结构中的畴壁运动对自旋器件的开发具有重要意义。在这里，我们报告一个传播的动态具有垂直磁各向异性(PMA)分叉铁磁线的DW。线结构中的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)使注入的DW产生倾斜角度，从而导致通过网络分支的准选择性传播。DW 倾斜导致DW之间的场间隔到达各个分支中的霍尔条。微磁结果进一步表明，通过调整DMI的强度，可以实现对 PMA 复杂网络结构中DW动力学的控制。
12. 垂直叠加结构中垂直壁运动的双向高速域壁运动
Bi-directional high speed domain wall motion in perpendicular wall motion in perpendicular stack structures
我们报道了Co/中沿和逆电流方向的双向畴壁运动带Ta封盖的Pt双叠线。双向性是通过应用对Dzyloshinskii-Moriya相互作用(DMI)有利和相反的硬轴磁场实现的。当硬轴磁场有利于DMI并沿电流方向流动时，得到的速度增强。Co/Pt双堆是对高自旋轨道转矩强度Pt/的一种改进Co/Ta叠加，提高其热稳定性和垂直磁各向异性(PMA)。得到的速度随着DMI的减小而减小，而随着SOT强度的增大而增大Ta封盖厚度。对于器件应用，在1 × 1012 A/m2的合理电流密度下获得的速度高达 530 m/s。该装置的低各向异性，加上硬轴磁场的应用，通过防止Walker击穿来增强速度。
13. RKKY转矩对自旋霍尔角相反合成反铁磁纳米线畴壁运动的影响
Role of RKKY torque on domain wall motion in synthetic antiferromagnetic nanowires with opposite spin Hall angles
通过实验研究了增强自旋轨道和RKKY诱导力矩对合成反铁磁(SAF)纳米线中一对畴壁(DWs)的电流诱导运动的影响。自旋霍尔效应(SHE)产生的力矩使Néel DWs对向横向旋转，这是由于自旋霍尔角相反的重金属沉积在顶部和底部铁磁界面上。这两个DW的非共线旋转极大地干扰了反铁磁耦合，进而刺激了层间RKKY交换力矩的增强，从而提高了DW的速度。通过微磁仿真验证了she诱导转矩与RKKY交换转矩之间的相互作用。此外，增加RKKY交换强度还可以进一步提高DW速度。
14. 自旋轨道转矩通过不对称畴壁传播诱导磁化反转
Spin orbit torques induced magnetization reversal through asymmetric domain wall propagation in TaCoFeBMgO structures
利用反常霍尔效应和克尔效应显微技术，研究了垂直磁化Ta/CoFeB/MgO结构中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)下自旋轨道力矩引起的磁化逆转。通过对面内场相关的自旋转矩效率测量结果的分析，得到了~300 Oe的DMI的有效场值，这对稳定Néel膜层壁起着关键作用。Kerr成像结果表明，在小、中平面内场作用下，电流诱导的反转是由霍尔棒边缘的畴形核介导的，其次是不对称的畴壁(DW)传播。然而，随着面内场强的增加，在达到完全反转之前观察到一个各向同性的DW膨胀。微磁模拟的DW结构在CoFeB层表明，DMI和外场共同作用下的DW构型是造成DW传播行为的主要原因
15. 原位克尔和谐波测量确定MgOCoFeBTa中电流诱导有效场
In situ Kerr and harmonic measurement in determining current-induced effective fields in MgOCoFeBTa
采用谐波测量和原位克尔成像相结合的方法，实验确定了MgO/CoFeB/Ta结构的自旋轨道有效场。在这里，我们通过解析能方法评估SO有效场，通过将异常霍尔效应和平面霍尔效应(PHE)电压转化为依赖于的场，同时用微分克尔显微镜成像磁化行为。分析拟合测量数据表明两横场的显著的共存,HT,纵向磁场,HL,在纵向(HL = -12 Oe, HT = 8 Oe / 106 A cm−2)和横向(HL = -12 Oe, HT = -17 Oe / 106 A cm−2)测量方案,分别由于板式换热器。此外，原位Kerr成像还观察到CoFeB/Ta界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)的影响。微磁模拟证实了树枝状畴的形成和边缘倾斜的磁化，是由于DMI。
16. CoPd多层膜的纳米尺度成分修饰用于在赛道存储器中进行可控域壁钉固定
Nanoscale Compositional Modification in CoPd Multilayers for Controllable Domain Wall Pinning in Racetrack Memory
在社交媒体时代，信息的储存扮演着重要的角色。磁畴壁存储设备是有前途的替代硬磁盘驱动器的大容量存储。使这些器件用于实际应用的挑战之一是精确控制纳米线中的畴壁位移。研究人员已经广泛地研究了基于光刻制造的地形缺口的畴壁钉扎。然而，将畴壁内存扩展到纳米级需要更好的畴壁固定策略。在这篇文章中，我们证明了离子注入对Co/Pd多层基纳米线磁性能的局部修饰 是一种有效的非形貌方法。首先，通过微磁模拟，表明在 组成被修改以调整各向异性和磁化强度的区域充当 畴壁钉固定中心。实验上，从磁化测量和薄膜水平的X射线衍射测量，表明离子注入在改变磁各向异性方面是有效的。此外，还制作了器件，并利用不同应用领域的克尔图像显示，畴壁被固定在Bt离子注入区域。这些结果表明，利用离子注入的局部成分修饰可以精确地钉住畴壁。研究结果为实现大容量信息存储提供了参考。
17. 通过改变Pt插入层厚度来调节垂直磁化PtCoPt(t)Ta结构的自旋轨道转矩有效场
Tuning the spin-orbit torque effective fields by varying Pt insertion layer thickness in perpendicularly magnetized PtCoPt(t)Ta structures
我们实验确定，在Co/Ta界面之间插入Pt层可以有效抵消垂直磁化Pt/Co/Pt(t)/Ta结构中的类场自旋轨道转矩(SOT)，因为Pt/Co和Co/Pt界面上的Rashba效应相互抵消。可以通过改变Pt插入层的厚度来调节类阻尼项，从而改变SOT有效场的符号和大小。Pt/Co和Co/Pt界面存在不对称的SOT贡献，导致在不同的插入Pt和底部Pt层厚度下获得零阻尼样SOT。像SOT一样改变阻尼符号的能力允许在SOT设备中控制磁开关方向。
18. 磁性能的纳米修饰用于有效的畴壁钉扎
Nanoscale modification of magnetic properties for effective domain wall pinning
将信息存储在多根磁性纳米线中的磁畴壁存储技术，是在不久的将来存储大量数字数据的潜在概念，这是由于社交媒体和计算设备的广泛使用而产生的。然而，畴壁记忆的技术难题之一是在纳米尺度上可控钉扎畴壁。在这里，我们证明了稳定畴壁的可能性，通过利用元素的热扩散从交叉棒状结构纳米尺度的磁性性质的修改。我们已经用克尔显微镜检查和评估了纳米线的磁性。通过小环(磁阻与磁场)测量，我们的Ni80Fe20纳米线由Cr扩散引起的钉扎场估计约为8 kA/m。提出的概念可能在未来的领域墙壁内存应用中使用。
19. 空间约束微波合成具有高性能紫外光探测的三层生物晶体
Space-confined microwave synthesis of ternary-layered BiOClcrystals with high-performance ultraviolet photodetection
近年来，二维(2D)三元材料因其新奇的性质而引起了广泛的关注，它可以通过调节其化学成分来实现，具有很大的自由度和可调空间。然而，二维三元材料的精确合成还面临着巨大的挑战，阻碍了其进一步的发展。在这项工作中，我们展示了一种简单而可靠的方法，通过微波辅助的空间限制过程，在短时间内(<3分钟)合成二维三层BiOCl晶体。对其紫外检测性能进行了系统分析。基于获得的BiOCl血小板的光电探测器对266 nm激光照明具有很高的灵敏度。响应率计算为8 A/W，响应时间为18 ps。另一方面，在环境空气中暴露3周后，该设备相当稳定，在测量过程中响应几乎没有变化。单晶BiOCl血小板的快速合成及其对紫外光照射的高灵敏度表明了2D BiOCl光电探测器在光电领域的潜在应用前景。
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Vertisis Technology Pte Ltd是南洋理工大学(NTU)通过NTU的创新和企业公司和新加坡APP系统服务公司的合资企业，旨在从2017年起将尖端技术商业化。Vertisis已经成功地生产了表征磁性器件及其对最终产品收率的关键影响的显微系统。其核心技术来源于南洋理工大学物理实验室发现的一项新技术——物镜上的法拉第效应还原技术，以更好地建立磁畴过程中的克尔成像。这种新开发的磁显微镜技术具有独特的系统、组件和专有软件，在自旋电子学和半导体相关行业中有广泛的应用。自推出以来，许多系统已成功安装在世界知名的大学和研究机构，在新加坡和整个亚太地区取得了优异的成绩。通过不断创新，满足全球目标市场的功能需求，公司始终处于技术的前沿。我们将充满激情，前瞻性，理解并提供解决方案，以满足您的技术创新需求。
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