ก้าวข้ามขอบเขตของการถ่ายภาพระดับนาโนในขณะที่ยอมรับอุณหภูมิในการทำงานที่ต่ำเป็นพิเศษ นั่นคือคุณค่าหลักที่เสนอโดยattocubeผู้ผลิตโซลูชันนาโนเทคโนโลยีเฉพาะด้านสำหรับการวิจัยและอุตสาหกรรมของเยอรมัน เมื่อพูดถึงการออกแบบ การพัฒนา และการเพิ่มประสิทธิภาพของพอร์ตโฟลิโอของกล้องจุลทรรศน์โพรบสแกน (SPM) และอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องแม้จะมีความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการแช่แข็ง แต่ทีมออกแบบผลิตภัณฑ์ attocube
ก็ตั้งใจที่จะเชื่อมช่องว่างระหว่าง SPM อุณหภูมิห้องกับการใช้งาน
ที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษ กล่าวโดยย่อ: การทำให้แพลตฟอร์มเครื่องมือ SPM ใช้งานได้หลากหลายและใช้งานง่าย ซึ่งครอบคลุมช่วงของรูปแบบต่างๆ รวมถึง (แต่ไม่จำกัดเพียง) กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM), AFM ปลายนำไฟฟ้า, กล้องจุลทรรศน์แรงแม่เหล็ก (MFM), piezo- กล้องจุลทรรศน์แรงตอบสนองและกล้องจุลทรรศน์แรงโพรบเคลวิน
“ลูกค้าของประภาคาร” ในเรื่องนี้คือStuart Parkinซึ่งทีมงานของMax Planck Institute for Microstructure Physicsในเมือง Halle ประเทศเยอรมนี กำลังใช้ attocube MFM (กล้องจุลทรรศน์ attoAFM I ที่มีการอัปเกรด attoMFM ในเครื่องแช่แข็ง attoLIQUID2000) เพื่อศึกษาทางกายภาพ คุณสมบัติของระบบวัสดุพร้อมการใช้งานที่เป็นไปได้ในสิ่งที่เรียกว่า “ความทรงจำในสนามแข่ง” เทคโนโลยีระยะเริ่มต้นนี้ ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานที่ Parkin อธิบายไว้อย่างละเอียดในปี 2545 แสดงถึงตัวเลือกที่มีแนวโน้มสำหรับอุปกรณ์หน่วยความจำโซลิดสเตตรุ่นต่อไปที่ไม่ลบเลือน ซึ่งใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนที่ที่ควบคุมในปัจจุบันของผนังโดเมนแม่เหล็กในเส้นลวดแม่เหล็กนาโน .
แม่เหล็กถูกแยกส่วนไดรเวอร์เชิงพาณิชย์ที่กว้างขึ้นในที่นี้ – ความจุในการจัดเก็บข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก – มีรากฐานมาจากฟิสิกส์ของวัสดุพื้นฐาน ข้อเท็จจริงที่ว่าความทรงจำในสนามแข่งนั้นมีลักษณะเป็นสามมิติโดยธรรมชาติ ซึ่งตรงกันข้ามกับโครงสร้าง 2 มิติโดยกำเนิดของดิสก์ไดร์ฟแม่เหล็กทั้งสอง (ซึ่งมีข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในวัสดุแม่เหล็ก 2 มิติแผ่นเดียว) และไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ซิลิกอน ซึ่งใช้ลอจิก
โดยใช้ทรานซิสเตอร์แผ่นเดียวที่ประดิษฐ์ขึ้นบนผิวของซิลิกอนผลึกเดี่ยว
ขณะนี้ Parkin และทีมงานของเขากำลังมุ่งเน้นไปที่การทำความเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของโครงสร้างนาโนแม่เหล็กระดับหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าผนังโดเมนแม่เหล็กที่ได้รับการป้องกันแบบทอพอโลยีและไม่เป็นเชิงเส้น ขณะเดียวกันก็ประเมินศักยภาพของยูทิลิตี้ในฐานะยานพาหนะสำหรับข้อมูลที่รวดเร็วและประหยัดพลังงาน ถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์หน่วยความจำสนามแข่งในอนาคต “สิ่งที่เราต้องการทำคือสร้างภาพพื้นผิวแม่เหล็กเหล่านี้ให้ลึกถึงระดับนาโน” Parkin อธิบาย “มันไม่ง่ายเลย – มีวิธีไม่มากนักที่จะทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ”
วิธีการหนึ่งที่กำลังดำเนินการในห้องปฏิบัติการของ Parkin คือกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน Lorentz ซึ่งเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการศึกษาโครงสร้างผลึกและแม่เหล็กที่มีความสัมพันธ์กับพฤติกรรมทางกายภาพแบบใหม่ อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือ วิธีการสร้างภาพนี้ต้องการให้นักวิทยาศาสตร์สร้างเยื่อแผ่นบางที่โปร่งแสงของอิเล็กตรอนในตัวอย่าง เพื่อให้ลำแสงอิเล็กตรอนผ่านเข้าไปได้ ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายที่สำคัญในแง่ของประสิทธิภาพและผลผลิตของงานวิจัย “การเตรียมตัวอย่างเป็นเรื่องยุ่งยาก ใช้เวลานาน และยังทำให้วัสดุที่กำลังศึกษาเสียหายได้อีกด้วย” Parkin ตั้งข้อสังเกต
จุดยืนสู่ความสำเร็จ
ในทางกลับกัน การเตรียมตัวอย่างนั้นง่ายกว่ามากสำหรับการถ่ายภาพด้วยเครื่อง Cryo MFM (เนื่องจากตัวอย่างที่โตแล้วจะต้องติดกาวเข้ากับตัวยึดตัวอย่างและสัมผัสทางไฟฟ้าก่อนการทำให้เย็นลงและการวัดค่า) ในแง่ของความเฉพาะเจาะจง attoAFM I ทำงานโดยการสแกนตัวอย่างด้านล่างคานยึดคงที่ และวัดการโก่งตัวของตัวอย่างหลังด้วยอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ออปติคัลแบบไฟเบอร์เพื่อสร้างพื้นผิวแม่เหล็กของพื้นผิวตัวอย่างใหม่ (ที่มีความละเอียดด้านข้าง <30 นาโนเมตร)
กล้องจุลทรรศน์ใช้ประโยชน์จากชุดตัวกำหนด ตำแหน่ง xyzสำหรับการวางตำแหน่งตัวอย่างอย่างหยาบในช่วงหลายมม. ในขณะที่เครื่อง สแกน xyz ที่ใช้เพียโซแบบขยายเชิงกลโดยเฉพาะทำให้ มั่นใจได้ว่ามีช่วงการสแกนที่กว้างมากแม้ในอุณหภูมิเย็นจัด ที่สำคัญ การใช้วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กทั่วทั้งระบบหมายความว่ากล้องจุลทรรศน์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน MFM อุณหภูมิต่ำ (ต่ำถึง 1.8 K) ร่วมกับสนามแม่เหล็กสูง (สูงสุด 12 T)
“Attocube MFM ช่วยให้เราเข้าถึงช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง [1.8 K ถึง 300 K]” Parkin อธิบาย “สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กัน แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดแบบเวกเตอร์ของระบบหมายความว่ามันตรงไปตรงมาเช่นกันที่จะใช้สนามแม่เหล็กกับตัวอย่างของเรา ไม่ว่าจะเป็นแนวตั้งฉาก ในระนาบ หรือที่มุมต่างๆ” มีความยืดหยุ่น: ด้วยเหตุนี้ ระบบจึงสามารถติดตั้งแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดที่ผู้ใช้เลือกได้ ไม่ว่าจะเป็นโซลินอยด์เดี่ยว ขดลวดแยก หรือแม่เหล็กเวกเตอร์ 2 มิติ/3 มิติ (รวมถึงแหล่งจ่ายไฟแม่เหล็กที่เหมาะสมและตัวนำยิ่งยวด)
Parkin กล่าวว่าหนึ่งในผู้สร้างความแตกต่างทางเทคโนโลยีหลักของ attocube คือ “ความเชี่ยวชาญและมรดกตกทอด” ของผู้ผลิตในการออกแบบและพัฒนาขั้นตอนการกำหนดตำแหน่งนาโนสำหรับการจัดการตัวอย่าง (ด้วยหลักการสลิปสติ๊กที่จดสิทธิบัตรแล้วให้อิสระหลายระดับในช่วงหลายมม. ความแม่นยำ). “attoAFM I เป็นแพลตฟอร์มอเนกประสงค์” เขากล่าวเสริม “ยิ่งไปกว่านั้น attocube ยังผลิตระบบทั้งหมด โดยผสานรวมหัว MFM, ขั้นตอนการวางตำแหน่งนาโน, แม่เหล็กและเครื่องทำความเย็น และด้วยซอฟต์แวร์ควบคุมที่ถักทอทั้งหมดเข้าด้วยกัน”
สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือความสัมพันธ์ระหว่างผู้ขายกับลูกค้า และสิ่งที่ Parkin ระบุว่าเป็นรูปแบบการทำงานร่วมกันของนวัตกรรมเทคโนโลยี “เป็นที่ชัดเจนว่า attocube สร้างผลิตภัณฑ์ด้วยความรอบคอบและพิจารณาอย่างถี่ถ้วนเพื่อใช้ประโยชน์จากโอกาสในการวิจัยที่เกิดขึ้นใหม่” เขาสรุป “ด้วยวิธีนี้ ทีมพัฒนาผลิตภัณฑ์ attocube ยินดีที่จะรวบรวมคำติชมจากผู้ใช้ปลายทางที่อาจมีแนวคิดในการออกแบบและปรับปรุงเครื่องดนตรีใหม่ๆ”
แนะนำ : รีวิวซีรี่ย์เกาหลี | ลายสัก | รีวิวร้านอาหาร | โทรศัพท์มือถือ ราคาถูก | เรื่องย่อหนัง
