源于蘇黎世聯邦理工學院自旋物理實驗室的Qzabre公司，結合多年的NV色心磁測量技術與掃描成像技術研發出了基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡QSM，該系統能夠實現高靈敏度和高分辨率的磁學成像。利用光探測磁共振量子計量學原理，QSM在表面的高分辨率和定量磁性分析方面提供了無與倫比的性能。QSM顯微鏡采用經過驗證的低漂移設計，具有高精度閉環掃描、大范圍測量、高的效率光學測量、直觀的用戶界面和簡單的針尖更換等優勢。
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近日，有兩臺基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡QSM在法國交付使用，其中一臺在法國科學中心Jean Lamour研究所交付使用。除了快速定量掃描外，該系統還增加了額外的光路和定制化外殼，滿足用戶更加個性化的實驗方案，也證明了QSM廣泛的可拓展性。
在法國Jean Lamour研究所交付使用的帶有定制化光路的QSM系統
另一臺QSM在法國科學研究中心/Thales聯合物理研究所交付使用。該研究所被稱為自旋電子學的發源地，是因發現巨磁電阻效應而獲得2007年諾貝爾獎的Albert Fert教授的工作單位。該單位在磁學領域的研究處于國際前沿地位，QSM的交付使用可以幫助用戶在高分辨的磁疇成像和樣品磁性的三維高分辨測量方面取得更進一步的研究成果。
法國科學研究中心/Thales聯合物理研究 kim教授與新安裝的QSM系統
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對電場進行靈敏成像的技術對于理解包括表面和界面的電荷積累以及電子器件中的電場分布在內的許多納米電子現象非常重要。一個非常具有吸引力的潛在應用是精確的可視化測量鐵電和納米鐵性材料中疇的圖案，而這類材料在計算和數據存儲方面十分有潛力。近日，蘇黎世聯邦理工學院的Christian L. Degen研究組通過基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡QSM，對壓電（Pb[Zr0.2Ti0.8]O3）和非鐵電（YMnO3）材料的電場進行了精確測量，對其疇圖案進行了清晰的成像。該研究成果以《Imaging ferroelectric domains with a single-spin scanning quantum sensor》為題在2023年2月9日在線發表與Nature Physics。
研究者通過基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡QSM，發現可以通過使用梯度檢測方案測量NV自旋的斯塔克位移來實現精確的電場檢測。該研究通過對電場分布圖的分析能夠區分不同類型的表面電荷分布，以及重建三維電場矢量和電荷密度的圖。該研究中通過基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡在普通環境下展現出的雜散電場和磁場的測量能力為以后研究多鐵性、多功能材料和器件提供了新的手段和思路。在該研究工作中的核心部件高質量NV色心探針由QZabre公司提供，NV色心的掃描顯微鏡也是經過個性化設計的基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡。作為QZabre公司的起源地，該工作中展示的高精度電場測量技術證明了QZabre具有雄厚的技術支撐。
利用NV色心掃描顯微鏡進行電場測量的原理示意圖
利用PFM和利用NV色心掃描顯微鏡進行測量與重建的電場和電荷分布
QSM超分辨量子磁學顯微鏡-典型應用
? 磁性納米結構分析
? 鐵磁/反鐵磁磁疇成像
? 磁疇壁分析
? 電流分布成像
? 納米尺度的溫度測量
? 多鐵材料掃描
? 磁場任意波形時間分辨
基于NV色心的超分辨量子磁學顯微鏡QSM
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