陆轻铀课题组长期致力于恶劣条件下的STM研制工作,先后研制出适用于狭小空间恶劣环境原子分辨率STM成像的多种高刚性、高稳定压电马达,如GeckoDrive、TunaDriver、PandaDrive和SpiderDrive等及其构筑成的SPM,并在水冷磁体极其恶劣的振动环境下获得了磁场高达27T的石墨原子分辨率STM图像,相关成果发表于Review of Scientific Instruments,Ultramicroscopy,Scanning,Nano Research等。研究组先后获得20余项国家发明专利的授权。
陆轻铀课题组基于牛津仪器上海Demo实验室提供的8T干式超导磁体TeslatronPT平台,磁体配备的可变温插件(VTI)可实现1.5–300K控温,其样品腔直径为50mm。所研制的插杆式STM系统主要包括:高抗振STM镜体、减震绝热插杆、高性能控制器等。STM镜体采用了SpiderDrivr作为粗步进驱动马达,外径仅15mm,这样可在其外部构建隔音罩并仍能够植入磁体中;插杆则采用二级隔振和多级隔热配重结构,有效地阻止了振动传入和漏热;自行研发的STM控制器单元拥有多带宽和多倍数放大选择,可获得更加优异的扫描控制表现。经过测试,该STM在TeslatronPT平台最高磁场8T和接近最低温度1.6K下给出石墨、NbSe2超导体等样品的高质量原子分辨率图像,并能给出NbSe2在其超导转变温度附近能隙打开过程的隧道电流dI/dV谱。虽然该研究是基于8T干式超导磁体,但技术上也完全适用于更高强磁场的干式超导磁体。
强磁场中心的孟文杰与王纪浩为论文的共同第一作者,侯玉斌为共同通讯作者,论文署名单位还包括合肥中科微力科技有限公司。该工作受到科技部、国家自然科学基金委、中科院合肥科学中心、中科院科学仪器专项资助。
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图(a)插杆式STM模型图;图(b)变温条件下对NbSe2的超导能隙的解析;图(c)0到8T变场过程石墨原子分辨率成像(原始数据)
内容来源:中国科学院来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/201910/t20191028_4721604.shtml
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