QSM超分辨量子磁學顯微鏡-典型應用

√ 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

√ 納米尺度的溫度測量

√ 多鐵材料掃描

√ 磁場任意波形時間分辨

QSM超分辨量子磁學顯微鏡-掃描成像原理簡介

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

基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡掃描成像原理示意圖

QSM超分辨量子磁學顯微鏡-主要特點

√ 超高磁學分辨率及靈敏度

√ 可定量測量樣品表面磁場大小及空間分布

√ 優(yōu)化的光學系統(tǒng)獲得更大的光通過率

√ 多種成像模式

√ 交鑰匙系統(tǒng)

√ 易更換的探針設(shè)計

√ 矢量磁場選件

QSM超分辨量子磁學顯微鏡-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：磁場空間分辨率：30nm~70nm，

磁場靈敏度：1-10 μT/Hz^(1/2)，(取決于選用探針)；

√ AFM模式：使用Qzabre探針分辨率~250nm，使用Akiyama探針分辨率＜30nm；

√ 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）；

√ 可放置樣品大小：25mm直徑（標準型），大可到50mm×50mm（定制）；

√ 漂移率：6nm/h , 0.3℃溫度穩(wěn)定性；

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

√ 矢量電磁鐵選項提供任意方向的矢量場高75 mT；

√ 定制樣品托擴展直流或微波連接、加熱功能等。