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基于干式制冷的低温扫描探针显微镜研究进展
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作者 黄远志 杨传浩 +2 位作者 何颂平 马瑞松 郇庆 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期49-62,共14页
21世纪以来,扫描探针显微镜(scanning probe microscope,SPM)在微纳尺度形貌表征、物性测量及微纳加工等领域发挥着越来越重要的作用.为了使扫描探针显微镜获得更稳定的运行环境、更高的能量分辨率,人们研发了具备超高真空(ultra high v... 21世纪以来,扫描探针显微镜(scanning probe microscope,SPM)在微纳尺度形貌表征、物性测量及微纳加工等领域发挥着越来越重要的作用.为了使扫描探针显微镜获得更稳定的运行环境、更高的能量分辨率,人们研发了具备超高真空(ultra high vacuum,UHV)和低温(low temperature,LT)环境的SPM系统(UHV-LT-SPM).目前,大多数的UHV-LT-SPM系统通过向连续流式低温恒温器或低温杜瓦中输送液态氦-4(4He),使SPM的温度达到约4.2 K.然而由于4He元素在自然界中含量低且因需求日益增长,导致液氦价格急剧飙升,严重影响到了4He相关低温设备的正常运行.为应对上述问题,干式制冷技术成为新一代低温技术的发展方向.在此背景下,将干式制冷技术与扫描探针显微镜相结合,搭建干式低温扫描探针显微镜,成为了目前扫描探针仪器领域的研究重点之一.本文主要从扫描探针显微镜系统设计、降温设计、减振方法以及其设备性能等方面,介绍目前已经报道的几种干式LT-SPM系统.最后总结了干式LT-SPM系统目前所遇见的问题和挑战,探讨了该技术未来的发展方向. 展开更多
关键词 干式制冷 低温 扫描探针显微镜 振动
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