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極低温SPM

高精度極低温用SPM

attoAFM III

attoAFM III

極低温チューニングフォーク式原子間力顕微鏡

afm iii

attoAFM IIIは粗動およびスキャン機構にattocube独自のポジショナー・スキャナーを使用しており極低温で粗動範囲5mmX5mm、スキャン範囲30μmX30μmの大きな範囲が可能となっております。

チューニングフォーク式

attoAFM IIIはチップ-表面距離のセンシングにチューニングフォークを使用しています。チューニングフォーク式は非コンタクト式であり、光を使用しないでAFM測定ができます。attoAFM IIIではAFMチップをチューニングフォークに接着し、水平方向に振動させます。この時の振幅は50pm程度です。この振動の減衰をフィードバックシグナルとして用いることで試料表面からの距離を測定します。光を使用しないため光に敏感な試料、実験に向いています。スキャニングゲートマイクロスコピーや2次元電子ガスなどの実験に向いています。

仕様

一般仕様
形式 チューニングフォーク式AFM(シアフォース検出)
センサーヘッド エッチングした金属ワイヤー、STMチップ, エッチングした光ファイバー
動作モード
イメージングモード 非コンタクトAFM, EFM, SGM
スロープ補正 2軸スキャン面補正
Zフィードバック PI フィードバックループ(振幅モジュレーション、周波数モジュレーション、位相 モジュレーション)
解像度
Zノイズ密度 <16 pm/√Hz
z bit解像度 7.6 pm (2 µm スキャン幅にたいして)
試料粗動機構
移動範囲 5 x 5 x 5 mm3 (オープンループ)
ステップサイズ 50 x 50 x 24 µm3 @ 300 K
30 x 30 x 15 µm3 @ 4 K
クローズドループスキャン オプション
試料ホルダー ASH/QE/4CX クイックイクスチェンジ(電極8本、温度センサー、ヒーター内蔵)
動作環境
温度範囲 1.5 K..300 K (クライオスタットに依存); mK対応可能
磁場範囲 0..15 T+ (マグネットに依存)
圧力・真空度 ヘリウム交換ガス中(真空対応可能,10-6 mbar)
設置空間
ハウジング直径 48 mm
ボアサイズ 2インチ (50.8 mm)ボア
対応クライオスタット attoDRY1000/1100/2100, attoLIQUID1000/2000/3000/5000
エレクトロニクス
スキャンコントローラ ASC500(詳細はこちら)
レーザー LDM1300 レーザー・検出器モジュール (詳しくはこちら)
オプション
クローズドループ粗動機構 抵抗式エンコーダー(粗動範囲5 mm、エンコーダー位置再現性1-2 µm)
モニター機構 CCDカメラによるチップ・試料モニター(視野:約3 mm x 2 mm)
クローズドループスキャン レーザー干渉式エンコーダー方式(詳しくはこちら)
試料ホルダーアップグレード ASH/QE/4CX クイックイクスチェンジ(電極8、温度センサー、ヒーター内蔵)

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メーカーサイトへのリンク

アプリケーション

Dynamic Visualization of Nanoscale Vortex Motion using attoAFM III in an attoLIQUID3000

Matias Timmermans and co-workers invented a new innovative technique to study vortex motion on short time scales. They employed an tuning fork based attoAFM III for measuring local tunneling currents. The whole setup is cooled by an attoLiquid3000 3He cryostat to get below the superconducting transition temperature of NbSe2. By field-cooling the sample in a small DC magnetic they create superconducting vortices in the sample. An additional small AC magnetic field results in periodic movements of the superconducting vortices. By measuring the local tunneling current with a lock-in technique they are able to observe the spatial movement of a vortex in the potential landscape of the superconductor. By mapping the first and a second harmonic of the tunneling signal, they were able to visualize changes of the vortex lattice when the vortex density is increased by increasing the DC magnetic field.

The exceptional thermal and spatial stability of the attoAFM III in the attoLiquid3000 allows further analysis of the time dependence of this signal at each point. This new approach enables mapping the vortex dynamics with unprecedented time (<1 ms) and spatial resolution (<1 nm).

attocube Application Note M46