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    金剛石探針可實現納米級傳感和成像

    發布日期:2022-02-14

           從生物學領域的到物理學領域,顯微成像使我們對世界有了更多的認識,進而推動了科學的進步?,F在,隨著自旋電子學和微型磁性器件的出現,越來越需要在納米尺度上成像以檢測物質的量子特性,例如電子自旋、鐵磁體中的磁疇結構和超導體中的磁渦旋。
          金剛石中的氮空位(NV)對可以與原子力顯微鏡(AFM)結合以完成局部磁成像,并且可以在室溫和壓力下工作。然而,制造這些探針通常涉及復雜的技術,無法對探針的形狀和大小進行太多控制。
          在新研究中,日本高級科學技術研究所的科學家團隊解決了這個問題。他們使用結合激光切割和聚焦離子束 (FIB) 的新技術,實現了對金剛石探針形狀的高度控制。首先,該團隊通過將氮離子注入到大塊金剛石中來創建 NV 中心。接下來,他們對相反的表面進行了拋光處理,并使用激光切割技術生產了多個棒狀部件。然后,他們將其中一根金剛石棒連接到 AFM 探針的尖端,并使用 FIB 處理將金剛石棒的前表面變成最終的探針形狀。最后,該團隊使用探針,對磁帶中的周期性磁疇結構進行了成像。研究人員認為,這種新的方法將拓寬量子成像探針的適用性。而量子測量和傳感技術,有望在未來徹底變革支持社會基礎設施的系統。

    該研究論文題為“Scanning diamond NV center magnetometer probe fabricated by laser cutting and focused ion beam milling”,已發表在Journal of Applied Physics上。

    論文原文:https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0072973

    來源:超協網

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