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量子钻石原子力显微镜Diamond III

tel: 400-6699-117 4818

国仪量子扫描探针/原子力显微镜SPM/AFM, 量子钻石原子力显微镜QDAFM是一台基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位(NV)中心......

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技术特点
【技术特点】-- 量子钻石原子力显微镜Diamond III


国仪量子量子钻石原子力显微镜QDAFM是一台基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位(NV)中心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,可实现磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度,是发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等的新技术。


量子钻石原子力显微镜(QDAFM)QDAFM 是一台基于 NV 色心和 AFM 扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位(NV)色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,可实现磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨率以及单个自旋的超高探测灵敏度,是研究材料磁学性质的新利器,在磁畴成像、二维材料、拓扑磁结构、超导磁学、细胞成像等领域有着广泛应用。


 

产品特点


  • 专业的钻石量子探针制备技术

  • 定量无损的磁学成像

  • 超高空间分辨率

  • 超高磁场分辨率灵敏度,达到1μT/√Hz

  • 兼容室温大气与低温真空测量环境

  • 50 ps高精度时序控制

              


 

产品应用领域

量子钻石原子力显微镜在超导物理、高密度磁存储、自旋电子学、材料科学、生命科学等领域有广泛的前景。

微纳磁成像

 对于磁性材料,确定其静态自旋分布是凝聚态物理中的重要问题,也是研究新型磁性器件的关键。QDAFM 提供了一种新的测量途径,能够实现高空间分辨率的磁性成像,具有非侵入性、可覆盖宽温区、大磁场测量范围等独到优势。

 超导磁成像

对超导体及其涡旋的微观尺度研究,能够为理解超导机理提供重要信息。利用工作在低温下的 QDAFM,可以对超导体的磁涡旋进行定量的成像研究,并扩展到众多低温凝聚态体系的磁性测量。

 细胞原位成像

在细胞原位实现纳米级分子成像是生物学研究的重要手段。在众多成像技术中,磁共振成像技术能够快速、无破坏地获取样品体内的自旋分布图像,已经广泛应用在多个科学领域中。特别是在临床医学中,因其对生物体几乎无损伤,对疾病的机理研究、诊断和治疗起着重要的作用。然而,传统的磁共振成像技术使用磁感应线圈作为传感器,空间分辨率极限在微米以上,无法进行细胞内分子尺度的成像。利用 QDAFM 的高空间分辨率特性,研究人员观测到了细胞内部存在于细胞器中的铁蛋白,分辨率达到了 10 纳米。


 拓扑磁结构表征

 磁性斯格明子是具有拓扑保护性质的纳米尺度涡旋磁结构。磁性斯格明子展现出丰富新奇的物理学特性,为研究拓扑自旋电子学提供了新的平台,在未来高密度、低能耗、非易失性计算和存储器件中也具有潜在应用。但是室温下单个斯格明子的探测在实验上仍具有挑战性。QDAFM 的高灵敏度和高分辨率特点,是解决这一难题的有力工具,通过杂散场测量可重构出斯格明子的磁结构。


应用领域

细胞原位成像

在细胞原位实现纳米级分子成像是生物学研究的重要手段。在众多成像技术中,磁共振成像技术能够快速、无破坏地获取样品体内的自旋分布图像,已经广泛应用在多个科学领域中。特别是在临床医学中,因其对生物体几乎无损伤,对疾病的机理研究、诊断和治疗起着重要的作用。然而,传统的磁共振成像技术使用磁感应线圈作为传感器,空间分辨率极限在微米以上,无法进行细胞内分子尺度的成像。利用QDAFM的高空间分辨率特性,研究人员观测到了细胞内部存在于细胞器中的铁蛋白,分辨率达到了10纳米。

参考文献:

Wang, P. et al. Nanoscale magnetic imaging of ferritins in a single cell. Science advances 5, 8038 (2019).

        

拓扑磁结构表征

磁性斯格明子是具有拓扑保护性质的纳米尺度涡旋磁结构。磁性斯格明子展现出丰富新奇的物理学特性,为研究拓扑自旋电子学提供了新的平台,在未来高密度、低能耗、非易失性计算和存储器件中也具有潜在应用。但是室温下单个斯格明子的探测在实验上仍具有挑战性。QDAFM的高灵敏度和高分辨率特点,是解决这一难题的有力工具,通过杂散场测量可重构出斯格明子的磁结构。

参考文献:

Dovzhenko, Y. et al. Magnetostatic twists in room-temperature skyrmions explored by nitrogen-vacancy center spin texture reconstruction. Nature Communications 9, 2712 (2018).

超导磁成像

对超导体及其涡旋的微观尺度研究,能够 为理解超导机理提供重要信息。利用 CQDAFM,可以对超导体的磁涡旋进行定量的 成像研究,并扩展到众多低温凝聚态体系的磁性测量。

参考文献:

Thiel, L. et al. Quantitative nanoscale vortex imaging using a cryogenic quantum magnetomete .Nature Nanotechnology.11,677-681(2016).

固态物质磁成像

低温下许多固态物质表现出不寻常的磁序。NV色心的高灵敏特性覆盖了从低温到室温以上的温度范围。CQDAFM 可实现当前凝聚态体系中无法实现的纳米尺度磁成像,对于研究低温下固态物质的磁相转变很有帮助,同时也能兼容超导体的机理研究。

参考文献:

M. Pelliccione et al. Scanned probe imaging of nanoscale magnetism at cryogenic temperatures with a single-spin quantum sensor. Nature Nanotechnology. 11, 700(2016)



产品参数


指标名称参数
扫描探针频率32KHz
兼容探针类型Akiyama探针,金刚石探针
AFM 扫描范围80×80 μm2
共聚焦扫描范围80×80 μm2
镜头数值孔径0.7
磁成像空间分辨率10 nm
磁探测灵敏度1 uT/(Hz1/2)
单NV色心计数100 kc/s
微波0.7 - 4.0 GHz
脉冲控制精度50 ps
磁场10 - 500 Gauss


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指标名称   参数  
扫描探针频率  32 KHz
AFM 扫描模式  Tapping
镜头参数  低温复消色差物镜,NA=0.82  
磁成像空间分辨率  10 nm
磁探测灵敏度  1 uT/(Hz1/2)
微波  0.7-4 GHz
脉冲控制精度  50 ps
磁场  10-500 Gauss
工作温度  4 K-300 K
真空度  10-6mbar以上  

4K   300K
AFM粗调范围  5*5*5mm5*5*5mm
AFM细调扫描范围  10*10*10μm 40*40*20μm
AFM细调扫描分辨率  0.1 nm0.1 nm



【技术特点对用户带来的好处】-- 量子钻石原子力显微镜Diamond III


【典型应用举例】-- 量子钻石原子力显微镜Diamond III

【产品所获奖项】-- 量子钻石原子力显微镜Diamond III

指标名称                          参数

兼容探针类型          Akiyama探针,金刚石探针

AFM 扫描范围        90 μm*90 μm

共聚焦扫描范围      90 μm*90 μm

磁成像空间分辨率   10 nm

磁探测灵敏度          1 uT/(Hz1/2)

微波频率                 0.7 - 4.0 GHz

磁场范围                 10 - 500 Gauss

磁成像空间分辨率    10 nm

磁探测灵敏度           1 uT/(Hz1/2)

微波频率                  0.7-4.0 GHz,可选配高频微波组件

磁场范围                  10-500 Gauss,选配1/3 T超导磁体

工作温度                  4 K-300 K

真空度                     10-6mbar以上

 

                                                 4K                                       300K

AFM粗调范围                      5 mm*5 mm*5 mm            5 mm*5 mm*5 mm

AFM细调扫描范围               10 μm*10 μm*10 μm       40 μm*40 μm*20 μm

AFM细调扫描分辨率            0.1 nm                    0.1nm




厂家资料

地址:安徽省合肥市高新区创新产业园二期E2幢A区1-4层、B区3-4层

电话:400-6699-117 转4818

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