近期,中國科學院強磁場科學中心陸輕鈾教授課題組設計出一款超簡單、高緊湊的壓電步進器,取名“蜘蛛馬達(SpiderDrive)”。該壓電步進器僅使用單個壓電掃描管即可同時實現(xiàn)強力步進和掃描的功能,并適合工作于極端環(huán)境中,大大降低了掃描探針顯微鏡的加工和組裝難度。課題組對該發(fā)明設計已提交了專利申請。
磁力顯微鏡(MFM)因其能在納米尺度對磁結構進行實空間成像而獲得了廣泛的應用,但目前低溫磁場下的磁力顯微鏡較少,一方面由于商業(yè)整套設備價格昂貴,另一方面在于低溫強磁場下磁力顯微鏡的設計需滿足結構緊湊、溫漂小、剛性強等要求,因此,自主設計和加工難度較大。依托強磁場中心二號超導磁體,陸輕鈾課題組利用該蜘蛛馬達制成了一套可在液氦溫度和強磁場下工作的MFM,并測量了Pr0.55(Ca0.75 Sr0.25) 0.45MnO3 薄膜樣品在150K加磁場后的MFM圖像,結果表明,該系統(tǒng)可在15.0T的磁場中工作(最新測量場強達到17.6T)。該項設計成果已發(fā)表在Ultramicroscopy 上(147 (2014) 133–136)。
蜘蛛馬達示意圖:1.鉭滑塊,2.不銹鋼圓筒導軌,3.壓電掃描管 4.彈簧片 5.藍寶石底座
Pr0.55(Ca0.75Sr0.25)0.45MnO3薄膜在加場至樣品鐵磁相飽和過程中的磁力顯微鏡圖像
