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產品簡介
在低溫下以納米分辨率測量磁場，是理解量子磁性與設計新型存儲、量子計算材料的關鍵。NV色心磁強計基于量子傳感技術，為高靈敏度磁場測量提供了理想工具。
德國attocube與瑞士QZabre強強聯合，推出了商用的干式低溫NV色心掃描成像磁強計-attoNVM。通過將硬件與軟件無縫集成，用戶可在2 K~300 K寬溫區范圍內實現高效磁成像與磁學定量測量。該系統利用NV色心的本征量子特性進行探測，傳感器無需額外校準。
超高磁場靈敏度和光子計數率
→磁成像技術的突破，實現定量測量
超低振動和漂移，適合量子應用研究
→長測量周期的極限穩定性
快速安全地更換集成微波天線的NV色心探針
→用戶友好的掃描顯微鏡
應用領域
1. 超導材料中的磁通漩渦
2. 單層二維材料中的磁學成像
3. 磁性薄膜材料中磁學性質測量
設備參數
1. 設備類型：結合共聚焦顯微鏡 (CFM) 和原子力顯微鏡 (AFM) ，微波激發掃描光學磁共振檢測 (ODMR)
2. 成像模式：光檢測磁共振 (ODMR)，AFM，CFM，寬場，MOKE
3. ODMR 在基底溫度的對比度：≥ 8%
4. 激發激光 ：標準515 nm (其他可定制)
5. 共聚焦模塊：緊湊的模塊化設計，兩個光學通道：一個激發通道和一個檢測通道
6. 長期穩定性：漂移<100 nm/24h， ΔT =2K
7. 視野范圍 ：大約55 µm
8. RMSz噪音水平（帶寬 = 200 Hz）:小于0.4 nm（室溫）； 小于2.5 nm（低溫）
9. 定位步長：0.05..3 µm @ 300 K, 10..500 nm @ 4 K
10. 精細掃描范圍：30 x 30 x 4.3 µm3 @ 300 K, 18 x 18 x 2 µm3 @ 4 K
11. 溫度范圍 ：1.8-300 K（淬滅模式，帶光學讀出的AFM掃描，微波關閉）； 4-300 K（ cw-ODMR模式）
12. 磁場 ：9-1-1 T 或1-1-1 T
13. 掃描協議： NV scanning mode (cw-ODMR), quench mode, iso-B mode, AFM in contact and fixed height
14. 脈沖協議 ：Rabi, Ramsey Spin-Echo, CPMG, XY4, XY8
15. 兼容低溫恒溫器attoDRY2200：https://www.qd-china。。ｃｏｍ/zh/pro/detail/1/1912041697862
16. 樣品空間直徑：48 mm
設備選件
集成微波天線的高性能NV色心探針
由瑞士QZabre公司設計和制造的帶有NV色心的金剛石探針因其在低溫下有超高光穩定性和靈敏度而享有盛譽。微波線和金剛石探針集成在同一個載體芯片上，并且已經相互預對準，從而使測量過程和jianduan更換盡可能簡單。集成微波線不與AFM音叉和懸臂直接接觸，以盡量減少加熱效應和漂移。
QS3軟件：NV色心掃描成像，與AFM測量一樣簡單
QS3軟件基于資深NV磁力儀用戶的經驗與需求打造，兼具*功能與用戶友好性。其直觀的軟件界面，讓您能快速進入磁成像與電流成像的世界。
主要測量模式：
? 熒光光譜測量模式：磁場會改變NV色心的熒光強度，從而指示磁場強弱分布。 此模式僅測量熒光，速度超快，但僅為定性測量。
? Iso-B測量模式：Iso-B模式下掃描時會固定一個或多個微波頻率采集熒光強度，因熒光強度與樣品產生的磁場相關，最終采集到的熒光信號能以等高線形式呈現磁場分布特征，直觀反映磁場的等值分布情況。是一種對小場變化進行定量的快速測量。
? CW-ODMR測量模式：CW-ODMR模式通過連續施加激光和微波場來繪制熒光響應，從而測量全共振曲線。該模式為定量測量，在對比度、計數率和線寬方面有更豐富信息。
? 跟蹤模式：磁場的強烈變化會顯著改變共振，ODMR的大頻率窗口會降低信噪比。為了避免這種情況，該模式采用動態移動的小頻率窗口進行追蹤測量。
? 脈沖ODMR測量模式：在每個頻率點，NV色心都用激光脈沖初始化，然后是微波π脈沖和激光讀出脈沖。該模式避免了功率展寬效應，更窄的線寬和更高的對比度使其靈敏度優于0.5µT/（Hz1/2）。
低溫消色差物鏡：LT-APO/532-RAMAN/0.82
attocube公司的低溫物鏡在低溫強磁場拉曼顯微鏡中已被國內外用戶廣泛使用，物鏡主要參數：
- 數值孔徑：0.82
- 透光范圍：400-1000 nm
- 消色差范圍：520-685 nm
- 工作距離：0.64 mm
MOKE升級：快速檢查您的樣品
磁光克爾效應（MOKE測量）升級使用戶能夠在使用NV磁測進行更詳細的研究之前對樣品進行初步檢查。主要特點包括：
- 包含用于使用偏置光電探測器在H/V基礎上進行典型極性MOKE探測的所有光學元件
- 遠程可控波片
- BW=500 kHz的探測器
- 集成到QS3軟件中
圖片顯示BiYI:G（鉍釔鐵石榴石），樣品由QZabre提供
精確的NV色心探針控制：瑞士蘇黎世儀器的MFLI控制器
- 從直流到500 kHz或5 MHz進行分析、生成和控制
- 精確測量電流和電壓
- 測量時間快，本底噪聲低
- 可配置多路輔助輸入/輸出
- LabOne工具套件，包括示波器、掃頻儀和頻譜分析儀
應用案例
二維超導體NbSe2中的磁通漩渦動力學
納米尺度的磁動力學為理解超導體行為提供了關鍵視角。德國斯圖加特大學的J?rg Wrachtrup教授團隊依托attoDRY2200 低震動無液氦磁體與恒溫器搭建的低溫NV色心磁強計成功對二維超導體NbSe2中的渦旋動力學進行了探測。測量結果顯示，該材料存在一種無序渦旋玻璃相，其在接近臨界溫度時會發生熔化，并呈現出隨冷卻速率變化的構型特征。令人意外的是，磁噪聲在遠低于Tc溫度時仍持續存在，且強度隨溫度降低而增強——這與預期相反。通過自旋退相干技術檢測到的這種現象，表明其本質源于超電流密度與熱漲落之間的競爭機制。本研究結果證實，低溫NV色心磁強計已成為研究二維超導體漲落現象的強有力平臺。
參考文獻：Phys. Rev. Lett. 135, 126001, 2025
原子級層厚 CrPS4中的可配置反鐵磁疇和橫向交換偏置
反鐵磁體（AFMs）與鐵磁體（FMs）之間的界面交換耦合，是實現鐵磁體磁滯回線偏移（即交換偏置）及反鐵磁體狀態切換的關鍵機制。二維磁體為結合反鐵磁（AFM）與鐵磁（FM）材料提供了可能性；然而，通過堆疊獲得的埋藏AFM-FM界面仍難以理解。近期，美國波士頓學院的Brian Zhou教授團隊的通過研究層狀反鐵磁材料CrPS4的層內交換耦合機制，揭示了界面調控效應。材料中相鄰的偶數層與奇數層形成了反鐵磁（AFM）類區域與鐵磁（FM）類區域之間的原始橫向界面。課題組通過低溫NV色心磁強計來區分反相偶數層態（由于弱表面磁化所致）。這種表面磁化使得可以控制偶數層狀態，由于它們自身的橫向耦合，不同的區域在不同的磁場下切換。研究中把三個相鄰的AFM結構域切換到一個類FM區域，展示了可調的多級交換偏置。納米級可視化研究揭示了交換偏置的微觀起源，并推進了二維晶體在混合AFM-FM技術中的應用。相關研究內容以《Configurable antiferromagnetic domains and lateral exchange bias in atomically thin CrPS4 》為題，發表于國際期刊《Nature Materials》。
參考文獻：Nature Materials 24, 1414–1423 (2025)
單層與多層二維材料CrSBr中納米磁性成像和磁相變
原子級厚度的范德華（vdW）磁體自2017年被觀測以來，在基礎研究和應用領域都備受矚目。然而，其低溫有序化溫度Tc、對大氣環境的敏感性以及制備潔凈大面積樣品，仍是阻礙其進一步發展的主要瓶頸，這在范德華磁性半導體領域尤為突出。具有優異穩定性的高Tc范德華磁體CrSBr有望突破這些關鍵限制，但其納米尺度特性與豐富的磁相圖仍不甚明了。瑞士巴塞爾大學的Patrick Maletinsky教授課題組通過低溫NV色心磁強計，采用直接磁成像法對少層CrSBr的飽和磁化強度、磁各向異性常數及磁相變進行定量表征。實驗結果揭示了微米尺度上無缺陷的純凈磁相，并證實其在單層極限下展現出非常好的空氣穩定性。此外，通過對雙層CrSBr中反鐵磁有序區與wanquan排列自旋區域的相共存進行成像，進一步研究了其自旋翻轉轉變現象。這項工作為在CrSBr中構建奇異電子磁相，以及基于這種非常具有潛力的范德華磁體開發新型納米磁器件提供重要技術支撐。
參考文獻：Nature Communications 15: 6005 (2024)
原子級薄CrBr3中的磁疇和疇壁釘扎
原子級厚度范德華磁體的出現為二維磁性及其應用研究提供了新平臺。然而，近期研究中廣泛使用的測量方法既無法提供磁化強度的定量信息，也無法實現納米級空間分辨率。這些能力對于探索磁疇和自旋紋理的豐富特性至關重要。德國斯圖加特大學J?rg Wrachtrup教授課題組采用低溫NV色心磁強計，利用金剛石探針中氮空位中心的單電子自旋，明確證明了磁疇的存在并研究了原子級厚度CrBr3中磁疇的動力學。通過控制磁疇隨磁場變化的演化，我們發現釘扎效應是主導的矯頑機制，并測得CrBr3雙層膜的磁化強度約為每平方納米26玻爾磁子。該技術的高空間分辨率使磁疇成像成為可能，并能定位釘扎疇壁和引發反向疇的缺陷位點。該工作強調了低溫NV色心磁強計作為定量探針在二維磁體納米尺度特征研究中的應用。
參考文獻：Nature Communications 12 : 1989 (2021)
測試數據
磁疇-金屬多層Ir/Fe/Co/Pt樣品
在 T = 2.9 K 的溫度下，通過CW-ODMRM模式獲得的Ir/Fe/Co/Pt多層樣品的磁場分布圖。探針jianduan與樣品間距為50 nm，像素間距為20 nm。數據未經任何后處理。樣品由Anjan Soumyanarayanan教授（A*STAR，新加坡）提供。
Abrikosov渦旋：BSCCO-2212樣品
在 T = 71 K 的溫度下，通過CW-ODMRM模式對BSCCO-2212樣品進行磁通渦旋成像，測量時針尖與樣品保持接觸。樣品預先在 Bz = 3.7 mT 下進行場冷卻，并在沿NV軸方向施加 B = 7 mT 偏置場的條件下進行測量。掃描像素間距為 66 nm，總測量時間為 2小時40分鐘。測量結果顯示有26個渦流，與28.6個渦流的預期值非常吻合。
二維材料：范德瓦爾斯磁體
在T=70 K下，通過CW-ODMR模式測量扭轉兩層-雙層CrSBr中的磁疇圖像，針尖與樣品距離為100 nm。掃描分辨率為75×100像素，耗時6小時。樣品由Alexander H?gele教授（慕尼黑大學）提供。
Abrikosov渦旋：YBCO樣品
在 T = 3 K 下，通過CW-ODMR模式測量YBCO薄膜中的磁渦旋，針尖-樣品接觸模式測量。樣品在Bz=1.18mT下進行場冷卻，并在沿NV軸方向施加 B = 1.84 mT 偏置場中進行測量。掃描像素距離為66 nm。測量時間為4h。測量結果顯示有9個渦流，與理論預期值 9.14 個 高度吻合。
磁疇-金屬多層Ir/Fe/Co/Pt樣品
在T=3 K下，通過CW-ODMR模式采集的Ir/Fe/Co/Pt多層樣品的磁疇圖，針尖與樣品距離為30nm。Cristian Bonato教授（英國赫瑞瓦特大學）團隊完成的測量。
CrSBr中反鐵磁疇壁
在T=115 K下，通過CW-ODMR獲取的反鐵磁樣品CrSBr中疇壁圖像，探針與樣品距離為70nm。Cristian Bonato教授（英國赫瑞瓦特大學）團隊完成測量。
發表文章
• Ruoming Peng, et al. Probing Vortex Dynamics in 2D Superconductors with Scanning Quantum Microscope . Phys. Rev. Lett. 135, 126001, 2025
• Brian B. Zhou, et al. Configurable antiferromagnetic domains and lateral exchange bias in atomically thin CrPS4， Nature Materials 24, 1414–1423 (2025)
• Patrick Maletinsky, et al. Imaging nanomagnetism and magnetic phase transitions in atomically thin CrSBr.Nature Communications 15: 6005 (2024)
• Rainer St?hr, et al. Magnetic domains and domain wall pinning in atomically thin CrBr3 revealed by nanoscale imaging. Nature Communications 12 : 1989 (2021)
• Patrick Maletinsky, et al. Probing magnetism in 2D materials at the nanoscale with single-spin microscopy. Science 364, 973–976 (2019)
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您訪問的低溫NV色心掃描成像磁強計-attoNVM產品信息，由清砥量子科學儀器（北京）有限公司自行發布提供，產品價格為面議，如您想了解更多關于低溫NV色心掃描成像磁強計-attoNVM型號、參數、用途等信息，歡迎咨詢。
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