低溫強(qiáng)磁場磁力顯微鏡與共聚焦顯微鏡在微結(jié)構(gòu)缺陷研究中的科研成果

    凝聚態(tài)物理研究中常會遇到微結(jié)構(gòu)與納米尺寸的結(jié)構(gòu)。為了研究缺陷與控制缺陷，不僅需要精密測量儀器，同時要求大量精力的投入。德國attocube公司為最前沿的研究提供了可行性良好的技術(shù)，公司產(chǎn)品既包含成套的測量系統(tǒng)也有精密的組件。下面，您可以發(fā)現(xiàn)三個令人興奮的應(yīng)用案例，案例展示了結(jié)合精密儀器與辛勤奮斗帶來的高質(zhì)量的研究成果。

磁場驅(qū)動的磁疇結(jié)構(gòu)變化研究

    最近，挪威科技大學(xué)Erik Folven的課題組使用了德國attocube公司的attoAFM I低溫強(qiáng)磁場原子力磁力顯微鏡研究了閉環(huán)低溫恒溫器attoDRY1000內(nèi)的拓?fù)淙毕?，該拓?fù)淙毕菅芯坑兄诓牧系拇女牋顟B(tài)變化的進(jìn)一步理解。
    通過具有原子級尺寸與磁化的原子力顯微鏡探針在薄膜表面的掃描可以測量垂直平面的來源于樣品本身的雜散磁場，該技術(shù)具有靈敏度極高的特點。因此，磁疇壁與磁場缺陷等自旋結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)都可以被深入研究。在5K極低溫下測試的MFM（磁力顯微鏡）圖像數(shù)據(jù)（圖1）加深了對于微米尺寸磁疇狀態(tài)轉(zhuǎn)變的理解，同時測試后的樣品依然具有高度穩(wěn)定性。該成果可能為控制與轉(zhuǎn)變微米甚至納米磁體打開了一個新的方向。

圖1：MFM測試磁疇結(jié)構(gòu)隨磁場變化的結(jié)果

（圖片來源：Appl. Phys. Lett. 112, 042401 (2018)）

耦合單個缺陷與納米線

    基于attoDRY1000低溫恒溫器與attoCFM I(低溫強(qiáng)磁場共聚焦顯微鏡)，馬里蘭大學(xué)的EdoWaks成功耦合了單層二硒化鎢（WSe2）中的量子發(fā)射器與銀納米線的表面等離激元。結(jié)果顯示量子發(fā)射器與銀納米線等離激元的平均耦合效率是26% ± 11%。該展示的實驗技術(shù)(圖2)可以組建結(jié)合不同種類等離激元結(jié)構(gòu)與基于各種二維半導(dǎo)體材料中單分子缺陷發(fā)射器的耦合系統(tǒng)。 此測量系統(tǒng)可用于超快單光子源等應(yīng)用方向，為超緊湊等離激元電路的研究鋪平了道路。

圖2：耦合WSe2中量子發(fā)射器與銀納米線中等離激元

（圖片來源：Nano Lett., 2017, 17 (11), pp 6564–6568）

ANPz30位移臺在強(qiáng)磁場掃描探針顯微鏡中的實踐

來自于荷蘭拉德堡德大學(xué)強(qiáng)磁場實驗室的Benjamin Bryant 與Lisa Rossi與同校的掃描探針顯微鏡課題組的Alex Khajetoorians合作，成功地創(chuàng)新設(shè)計了一套用于液氦溫度與超強(qiáng)磁場（38T）的掃描探針顯微鏡。超強(qiáng)磁場使用了水冷降溫的比特磁體：水冷降溫會引入使掃描探針顯微鏡極難操作的振動噪音。
	ANPz30納米位移臺被用于控制原子力顯微鏡的懸臂初步逼近樣品表面。模塊化設(shè)計的Attocube公司的位移臺不僅易于更換，也具有兼容不同懸臂或者樣品托的靈活性。由于位移臺緊湊與堅固的設(shè)計，振動噪音被大大的降低。噪音是比特磁體極端環(huán)境中掃描探針顯微鏡起到關(guān)鍵性影響因素。

圖3：ANPz30位移臺，強(qiáng)磁場兼容原子力顯微鏡

（圖片來源： Review of Scientific Instruments 89, 113706 (2018)）