新一代無液氦亞3K低溫掃描探針顯微鏡研究獲得進(jìn)展
低溫在凝聚態(tài)物理研究中扮演越來越重要的角色,是對(duì)多體系統(tǒng)中強(qiáng)相互作用的復(fù)雜行為開展深入研究的必要條件。隨著液氦資源的日趨緊張和無液氦制冷技術(shù)的不斷發(fā)展,基于無液氦制冷的設(shè)備將逐步成為低溫科研儀器的主流方向。迄今為止,磁共振成像、超導(dǎo)磁體、綜合物性測(cè)量系統(tǒng)等諸多儀器設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了無液氦化。然而,具有亞原子分辨能力的掃描探針顯微系統(tǒng)(SPM)對(duì)震動(dòng)水平的要求極為苛刻,因此實(shí)現(xiàn)無液氦閉循環(huán)制冷技術(shù)在低溫SPM領(lǐng)域的應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)。近十年來,世界上多個(gè)團(tuán)隊(duì)和公司嘗試將制冷機(jī)安裝在掃描單元附近實(shí)現(xiàn)無液氦低溫SPM,而單級(jí)制冷的基礎(chǔ)溫度僅能達(dá)約5K水平,且制冷機(jī)震動(dòng)對(duì)成像的影響仍然顯著。 中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心郇慶研究團(tuán)隊(duì)(N13組)致力于高端科研儀器的研發(fā)與應(yīng)用,在真空、低溫、材料制備等領(lǐng)域核心關(guān)鍵部件、成套系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)方面取得了系列成果。高鴻鈞院士團(tuán)隊(duì)(N04組)多年來致力于掃描探針顯微學(xué)及其在低維量子結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用,在前沿科學(xué)研究取得一系列重要突破。N13組和N04組長(zhǎng)期合作,陸續(xù)在尖端科研儀器裝備自主研發(fā)方向取得一系列重要進(jìn)展:一套商業(yè)化四探針SPM系統(tǒng)的徹底改造、超高真空光學(xué)-低溫掃描探針顯微鏡聯(lián)合系統(tǒng)的研制和應(yīng)用于多探針顯微鏡的分時(shí)復(fù)用電路系統(tǒng)等。 |