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Investigação de processos de separação de mudança de fase (APT)

Nanoscale characterization of phase change materials with Atom Probe Tomography
Graças aos recursos analíticos exclusivos de resolução espacial (resolução subnanométrica lateral e em profundidade), as sondas atômicas CAMECA realizam análises quantitativas em materiais em escala atômica.

No presente estudo, a sonda atômica LEAP foi usada para investigar o processo de separação de fases em Ge15Sb85, um material usado em dispositivos de armazenamento de dados ópticos e eletrônicos.

Duas análises foram realizadas: a primeira em uma amostra conforme depositada (lado esquerdo), a segunda em uma amostra recozida (lado direito).

Enquanto a distribuição dos átomos Ge e Sb é homogênea no mapeamento 3D da amostra conforme depositada (canto superior esquerdo), as áreas enriquecidas com Ge são claramente visíveis na reconstrução 3D da amostra recozida (canto superior direito). A comparação de dados entre as duas amostras revela a separação de fases em nanoescala que ocorre durante o tratamento térmico.

Ao extrair uma fatia de 1 nm de espessura na direção perpendicular e usar cor falsa na escala de concentração atômica quantitativa em nanovolume, obtém-se uma evidência ainda mais clara da separação de fases. Observe que o tamanho da separação de fase é apenas de poucos nm.

Tomografia por Sonda Atômica é a única técnica analítica que fornece tanto composição quantitativa quanto mapeamento elementar 3D em escala atômica de heterogeneidades químicas em um material. Assim como no STM, um único átomo e seus vizinhos podem ser visualizados, mas a sonda atômica 3D oferece duas grandes vantagens:
  • Análise elementar, que permite que cada átomo detectado seja quimicamente identificado
  • Resolução de profundidade, que torna o mapa químico dos átomos verdadeiramente tridimensional 

Cortesia de M. Salinga e M. Wuttig (Departamento de Física, RWTH Aachen, Alemanha)