極低溫mK級納米精度位移臺-ANP系列 返回列表頁

    德國attocube公司是世界上*的環(huán)境納米精度位移器制造公司。擁有20多年的高精度極低溫納米位移臺的研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。公司已經(jīng)為*科學(xué)家提供了5000多套位移系統(tǒng)，用戶遍及*的研究所和大學(xué)。它生產(chǎn)的位移器設(shè)計(jì)緊湊，體積極小，種類包括線性XYZ線性位移器、大角度傾角位移器、360度旋轉(zhuǎn)位移器和掃描器。德國attocube公司的位移器以穩(wěn)定而優(yōu)異的性能，原子級的定位精度，納米位移步長和厘米級位移范圍受到科學(xué)家的肯定和贊譽(yù)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于普通大氣環(huán)境和環(huán)境中，包括超高環(huán)境(5E-11mbar)、低溫環(huán)境（10mK）和強(qiáng)磁場中（31Tesla）。

    德國attocube公司一直以來保持與科學(xué)家的親密合作關(guān)系，不斷為量子光學(xué)領(lǐng)域提供新的實(shí)驗(yàn)平臺來保證科學(xué)家們進(jìn)行具有突破性的研究。近期重磅推出了適用于極低溫mK溫區(qū)的鈹銅材質(zhì)納米位移臺。

適用于稀釋制冷機(jī)的解放方案

ANP系列mK位移臺技術(shù)優(yōu)勢

>  當(dāng)步進(jìn)到制定位置后，施加在壓電陶瓷上的電壓變?yōu)?V，因此不存在由于外加電信號而產(chǎn)生噪音或飄逸問題；

>  驅(qū)動定位器所需要的電壓一般較低（60V或150V），因此不需要進(jìn)行高壓屏蔽，很多低壓中使用的電纜和接口都可以在這里使用；

>  Attocube位移器可以同時(shí)作為粗逼近裝置和精細(xì)掃描頭使用，因此*的提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的緊湊性

>  Attocube mK位移器采用鈹銅（BeCu）材質(zhì)，在溫度下會有更高的熱導(dǎo)性和穩(wěn)定性而且不會產(chǎn)生額外的磁場影響測量信號

ANP系列mK位移臺基本參數(shù)

>  工作溫度范圍：10mK - 373K

>  工作磁場環(huán)境：0 - 31Tesla

>  工作環(huán)境：大氣 - 5E-11mbar

>  閉環(huán)位移控制精度：1nm

>  負(fù)載重量：大可到2Kg

>  大位移范圍：50mm

>  位移器小尺寸：11X11mm

應(yīng)用案例

■  石墨烯摩爾超晶格可調(diào)超導(dǎo)特性研究

    高溫超導(dǎo)性機(jī)制是凝聚態(tài)物理領(lǐng)域世紀(jì)性的課題。這種超導(dǎo)性被認(rèn)為會在以Hubbard模型描述的摻雜莫特絕緣體中出現(xiàn)。近期，來自美國和中國的科研團(tuán)隊(duì)合作在Nature上發(fā)表文章報(bào)道了在ABC-三層石墨烯（TLG）以及六方氮化硼（hBN）摩爾超晶格中發(fā)現(xiàn)可調(diào)超導(dǎo)性特征。研究人員通過施加垂直位移場，發(fā)現(xiàn)ABC-TLG/hBN超晶格在20K的溫度下表現(xiàn)出莫特絕緣態(tài)。進(jìn)一步冷卻操作發(fā)現(xiàn)，在溫度低于1K的時(shí)候，該異質(zhì)結(jié)的超導(dǎo)的*特性開始出現(xiàn)。通過進(jìn)一步調(diào)控垂直位移場，研究人員還成功實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)體-莫特絕緣體-金屬相的轉(zhuǎn)變。

圖1.德國attocube公司極低溫mK級納米旋轉(zhuǎn)臺

    電學(xué)輸運(yùn)工作的測量是在進(jìn)行仔細(xì)的信號篩選后，在本底溫度為40mK的稀釋制冷劑內(nèi)進(jìn)行的。值得指出的是，樣品的面內(nèi)測量需要保證樣品方向與磁場方向平行，這必須要求能夠在極低溫（40mK）環(huán)境下能夠良好工作精確工作的旋轉(zhuǎn)臺來移動樣品，確保樣品與磁場方向平行。實(shí)驗(yàn)中使用了德國attocube公司的mK納米精度旋轉(zhuǎn)臺（如圖1所示）。Attocube公司能夠提供水平和豎直方向的旋轉(zhuǎn)臺，實(shí)現(xiàn)使樣品與單軸線管的超導(dǎo)磁場方向的夾角調(diào)整為任意角度。通過電學(xué)輸運(yùn)結(jié)果，證實(shí)了樣品中存在的超導(dǎo)與Mott絕緣體與金屬態(tài)的轉(zhuǎn)變（結(jié)果如圖2所示），證明了三層石墨烯/氮化硼的超晶格為超導(dǎo)理論模型（Habbard model）以及與之相關(guān)的反常超導(dǎo)性質(zhì)與新奇電子態(tài)的研究提供了模型系統(tǒng)。

圖2.  ABC-TLG/hBN的超導(dǎo)性圖左低溫雙軸旋轉(zhuǎn)臺；圖右下：石墨烯/氮化硼異質(zhì)節(jié)的超導(dǎo)性測量測試結(jié)果，樣品通過attocube的mK適用旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)后方向與磁場方向平行

參考文獻(xiàn)：Guorui CHEN et al, “Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice” Nature, 572, 215-219 (2019)

■  材料輸運(yùn)性質(zhì)隨磁場角度的變化研究

    北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心林熙課題組成功研制出基于attocube極低溫mK位移臺研制的低溫強(qiáng)磁場下的樣品旋轉(zhuǎn)臺，用于測量材料的輸運(yùn)性質(zhì)隨磁場角度的變化研究。

基本參數(shù)：

旋轉(zhuǎn)臺型號: Attocube ANR101/RES

系統(tǒng)環(huán)境溫度: < 20 mK

電學(xué)測量溫度: < 22 mK

旋轉(zhuǎn)角度范圍: -10°~90°

實(shí)現(xiàn)角度分辨率:<0.1°

    該系統(tǒng)是基于Leiden CF-CS81-600稀釋制冷機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)插桿，插桿的直徑為81mm，attocube的mK位移臺通過一個(gè)自制的轉(zhuǎn)接片連接到插桿上，如圖1所示，位于磁場中心的樣品臺的尺寸為5mm*5mm，系統(tǒng)磁場強(qiáng)度為10T。系統(tǒng)的制冷功率為340μW@120mK，得益于attocube極低溫位移臺極低的發(fā)熱功率及工作時(shí)非常小的漏電流，使得旋轉(zhuǎn)臺能夠很好的在＜200mK的溫度下工作（工作參數(shù)：60V，4Hz, 300nF）。

 圖1. 實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)示意圖和ANR101裝配好的實(shí)物圖

圖2. 側(cè)視圖，電學(xué)測量的12對雙絞線從旋轉(zhuǎn)臺的中心孔穿過

    圖3中是一個(gè)GaAs/AlGaAs樣品在不同角度下測試結(jié)果，每一個(gè)出現(xiàn)小電導(dǎo)率的點(diǎn)，代表著不同的填充因子。很好的驗(yàn)證了其實(shí)驗(yàn)方案的可行性和穩(wěn)定性。

圖3. Shubnikov–de Haas Oscillation at T = 100 mK

參考文獻(xiàn)：Rev. Sci. Instrum. 90, 023905 (2019);

發(fā)表文章

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[3] P. Wang et al. Piezo-driven sample rotation system with ultra-low electron temperature. Rev. Sci. Instrum. 90, 023905 (2019).

[4] G. Chen et al. Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice. Nature 572, 215 (2019).

[5] S. Guiducci et al. Full electrostatic control of quantum interference in   an extended trenched Josephson junction. Phys. Rev. B 99, 235419 (2019).

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用戶單位

attocube納米精度位移器以其穩(wěn)定的性能、*的精度和良好的用戶體驗(yàn)得到了國內(nèi)外眾多科學(xué)家的認(rèn)可和肯定，在范圍內(nèi)有超過了4000多位用戶。attocube公司的產(chǎn)品在國內(nèi)也得到了低溫、超導(dǎo)、真空等研究領(lǐng)域*科學(xué)家和研究組的歡迎......

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