磁‑电‑热多参量耦合显微镜探针、其制备方法与探测方法技术

本发明专利技术提供了一种磁‑电‑热多参量耦合显微镜探针，包括探针臂，以及与探针臂相连的针尖本体，自探针臂与针尖本体表面向外，依次覆盖着热电偶层、导热绝缘层以及磁性导电层；热电偶层与外部电路构成热电回路；磁性导电层与样品、外部电路构成导电回路。该探针结构简单、制备难度低，能够原位微区探测磁电功能材料的磁信号、电信号和热信号，并且能够有效避免热电回路与电回路之间的信号干扰。

【技术实现步骤摘要】
磁-电-热多参量耦合显微镜探针、其制备方法与探测方法
本专利技术涉及一种扫描探针显微镜的探针，特别是涉及到一种磁-电-热多参量耦合显微镜探针、其制备方法与探测方法。
技术介绍
随着信息技术的高速发展，集成电路的电子原器件趋于小型化和集成化方向发展，电子元器件的尺寸进入微/纳尺度，其发热与散热问题已经成为制约进一步高度集成的瓶颈问题。微/纳尺度下表征与热相关的物性，理解发热和散热的物理过程已经成为现代热科学中的一个崭新的分支—微/纳尺度热科学。在微/纳尺度下，材料的微观结构和畴结构(对于磁性、铁电材料)对热学性质的影响尤为重要，一个微裂纹、空穴、晶界、乃至一个畴壁都可能影响到材料的热学性质。以多铁材料为例，在外场驱动下的磁/电畴翻转(或畴壁移动)和漏电流都会引起微区发热。尽管人们已经发展多种技术手段来研究这些参量，只是到目前为止，还没有技术和设备能对这些参量进行原位-实时-同步综合表征，限制了对材料中发热与散热的物理机制的深入理解，从而无法找出解决材料在微/纳尺度的发热与散热问题。原子力显微镜技术作为一种重要的研究纳米科学技术研究手段，得到了飞速发展。扫描探针显微镜技术是基于扫描隧道显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁‑电‑热多参量耦合显微镜探针，包括探针臂，以及与探针臂相连的针尖本体，所述针尖本体的尖端用于与样品接触或者非接触，以测量样品信号；其特征是：自针尖本体表面向外，依次为热电偶层、导热绝缘层、磁性导电层；所述的热电偶层覆盖着针尖本体表面的区域A与区域B，针尖本体表面除了区域A与区域B之外的区域为剩余区域，区域A与区域B无重叠区域并且在针尖本体的尖端部位相连接；覆盖区域A的材料为材料A，覆盖区域B的材料为材料B，材料A与材料B不同，与外部电路构成热电回路；所述的导热绝缘层覆盖着热电偶层以及针尖本体表面的剩余区域；所述的磁性导电层位于导热绝缘层表面，至少覆盖着针尖本体的尖端部位，与样品、外部电路...

【技术特征摘要】
1.一种磁-电-热多参量耦合显微镜探针，包括探针臂，以及与探针臂相连的针尖本体，所述针尖本体的尖端用于与样品接触或者非接触，以测量样品信号；其特征是：自针尖本体表面向外，依次为热电偶层、导热绝缘层、磁性导电层；所述的热电偶层覆盖着针尖本体表面的区域A与区域B，针尖本体表面除了区域A与区域B之外的区域为剩余区域，区域A与区域B无重叠区域并且在针尖本体的尖端部位相连接；覆盖区域A的材料为材料A，覆盖区域B的材料为材料B，材料A与材料B不同，与外部电路构成热电回路；所述的导热绝缘层覆盖着热电偶层以及针尖本体表面的剩余区域；所述的磁性导电层位于导热绝缘层表面，至少覆盖着针尖本体的尖端部位，与样品、外部电路构成导电回路。2.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：所述的针尖本体的三维结构包括棱锥、圆锥、棱台、圆台。3.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：所述的区域A与区域B除针尖尖端部位之外不相连接。4.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：探针臂表面包括区域A’与区域B’，区域A’与区域B’无重叠区域，区域A’与区域A相连接，区域B’与区域B相连接；所述的外部电路包括覆盖着区域A’表面的材料A，覆盖着区域B’表面的材料B。5.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：所述的材料A选自具有良好导电性能的金属和半导体中的一种材料或者两种以上的组合材料；所述的材料B选自具有良好导电性能的金属和半导体中的一种材料或者两种以上的组合材料。6.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：所述的材料A包括钯、金、铋、镍、钴、钾、石墨、石墨烯中的一种或者两种以上的组合；所述的材料B包括钯、金、铋、镍、钴、钾、石墨、石墨烯中的一种或者两种以上的组合。7.根据权利要求1所述的磁-电-热多参量耦合显微镜探针，其特征是：所述的导热绝缘层材料包括氧化锌、铁酸铋、钴酸锂、氧化镍、氧化钴、氧化铜、二氧化硅、氮化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，王保敏，杨华礼，魏加峰，郭姗姗，李润伟，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33