QSM超分辨量子磁学显微镜-典型应用

√ 磁性纳米结构分析

√ 铁磁/反铁磁磁畴成像

√ 磁畴壁分析

√ 电流分布成像

√ 纳米尺度的温度测量

√ 多铁材料扫描

√ 磁场任意波形时间分辨

QSM超分辨量子磁学显微镜-扫描成像原理简介

金刚石NV色心为金刚石中一个氮原子取代碳原子同临近的空位形成的缺陷，它的电子能级为自旋三重态，其基态ms=0与ms=±1（简并态）存在2.87GHz的零场分裂，在外磁场B作用下，ms=±1解除简并发生分裂。NV色心的自旋状态可通过激光和微波实现操作和探测，通常采用光学探测磁共振（ODMR）的方法测量外加磁场，此时NV色心处于微波作用下，当微波能量刚好等于ms=±1基态电子与ms=0基态电子的能级差时发生共振，此时荧光探测表现为低谷。Ms=+1和Ms=-1基态的能级差为△f=2γB，△f可以通过ODMR谱的两个共振峰谱得出，γ为NV色心的电子旋磁比，γ=28 MHz/mT ，这样可以计算出外磁场B大小。通过扫描探针持续对样品表面的磁场进行探测后，可以得出样品表面的磁场分布成像图。

基于NV色心的超分辨量子磁学显微镜扫描成像原理示意图

QSM超分辨量子磁学显微镜-主要特点

√ 超高磁学分辨率及灵敏度

√ 可定量测量样品表面磁场大小及空间分布

√ 优化的光学系统获得更大的光通过率

√ 多种成像模式

√ 交钥匙系统

√ 易更换的探针设计

√ 矢量磁场选件

QSM超分辨量子磁学显微镜-技术参数

√ 操作模式： NV 模式，NV quenching模式，AFM模式，MOKE模式；

√ NV模式：磁场空间分辨率：30nm~70nm，

磁场灵敏度：1-10 μT/Hz^(1/2)，(取决于选用探针)；

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

√ MOKE模式：使用极向克尔显微模式快速获取感兴趣区域，视场150μm；

√ 扫描范围：90 μm x 90 μm x 15 μm (闭环控制, 0.15nm分辨率)；~6mm粗调（100nm分辨率）；

√ 可放置样品大小：25mm直径（标准型），大可到50mm×50mm（定制）；

√ 漂移率：6nm/h , 0.3℃温度稳定性；

√ 优化光学系统：NA=0.75，＞87% 的光通过率(600~850nm)，比传统的共聚焦系统增加了＞10% 的光通过率；

√ 矢量电磁铁选项提供任意方向的矢量场至75 mT；

√ 定制样品托扩展直流或微波连接、加热功能等。