QSM超分辨量子磁學(xué)顯微鏡-典型應(yīng)用

√ 磁性納米結(jié)構(gòu)分析

√ 鐵磁/反鐵磁磁疇成像

√ 磁疇壁分析

√ 電流分布成像

√ 納米尺度的溫度測(cè)量

√ 多鐵材料掃描

√ 磁場(chǎng)任意波形時(shí)間分辨

QSM超分辨量子磁學(xué)顯微鏡-掃描成像原理簡(jiǎn)介

金剛石NV色心為金剛石中一個(gè)氮原子取代碳原子同臨近的空位形成的缺陷，它的電子能級(jí)為自旋三重態(tài)，其基態(tài)ms=0與ms=±1（簡(jiǎn)并態(tài)）存在2.87GHz的零場(chǎng)分裂，在外磁場(chǎng)B作用下，ms=±1解除簡(jiǎn)并發(fā)生分裂。NV色心的自旋狀態(tài)可通過(guò)激光和微波實(shí)現(xiàn)操作和探測(cè)，通常采用光學(xué)探測(cè)磁共振（ODMR）的方法測(cè)量外加磁場(chǎng)，此時(shí)NV色心處于微波作用下，當(dāng)微波能量剛好等于ms=±1基態(tài)電子與ms=0基態(tài)電子的能級(jí)差時(shí)發(fā)生共振，此時(shí)熒光探測(cè)表現(xiàn)為低谷。Ms=+1和Ms=-1基態(tài)的能級(jí)差為△f=2γB，△f可以通過(guò)ODMR譜的兩個(gè)共振峰譜得出，γ為NV色心的電子旋磁比，γ=28 MHz/mT ，這樣可以計(jì)算出外磁場(chǎng)B大小。通過(guò)掃描探針持續(xù)對(duì)樣品表面的磁場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)后，可以得出樣品表面的磁場(chǎng)分布成像圖。

基于NV色心的超分辨量子磁學(xué)顯微鏡掃描成像原理示意圖

QSM超分辨量子磁學(xué)顯微鏡-主要特點(diǎn)

√ 超高磁學(xué)分辨率及靈敏度

√ 可定量測(cè)量樣品表面磁場(chǎng)大小及空間分布

√ 優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)獲得更大的光通過(guò)率

√ 多種成像模式

√ 交鑰匙系統(tǒng)

√ 易更換的探針設(shè)計(jì)

√ 矢量磁場(chǎng)選件

QSM超分辨量子磁學(xué)顯微鏡-技術(shù)參數(shù)

√ 操作模式： NV 模式，NV quenching模式，AFM模式，MOKE模式；

√ NV模式：磁場(chǎng)空間分辨率：30nm~70nm，

磁場(chǎng)靈敏度：1-10 μT/Hz^(1/2)，(取決于選用探針)；

√ AFM模式：使用Qzabre探針?lè)直媛蕕250nm，使用Akiyama探針?lè)直媛剩?0nm；

√ MOKE模式：使用極向克爾顯微模式快速獲取感興趣區(qū)域，視場(chǎng)150μm；

√ 掃描范圍：90 μm x 90 μm x 15 μm (閉環(huán)控制, 0.15nm分辨率)；~6mm粗調(diào)（100nm分辨率）；

√ 可放置樣品大?。?5mm直徑（標(biāo)準(zhǔn)型），大可到50mm×50mm（定制）；

√ 漂移率：6nm/h , 0.3℃溫度穩(wěn)定性；

√ 優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)：NA=0.75，＞87% 的光通過(guò)率(600~850nm)，比傳統(tǒng)的共聚焦系統(tǒng)增加了＞10% 的光通過(guò)率；

√ 矢量電磁鐵選項(xiàng)提供任意方向的矢量場(chǎng)至75 mT；

√ 定制樣品托擴(kuò)展直流或微波連接、加熱功能等。