Quantum Diamond Microscope NV Center quantum sensor

Quantendiamantmikroskop (QDM)

Das CIQTEK Quantum Diamond Microscope (QDM) ist ein Weitfeld-Magnetresonanzmikroskop, das auf dem Prinzip der Spin-Magnetresonanz im Diamant-Stickstoff-Leerstellenzentrum (NV-Zentrum) basiert. Der Spinquantenzustand der Lumineszenzdefekte des NV-Zentrums ist anfällig für die umgebenden Mikrowellen und statischen Magnetfelder und kann mit einem Laser ausgelesen werden.

Die Messung der Magnet- oder Mikrowellenfeldverteilung um die Probe mithilfe von NV-Zentren ermöglicht eine quantitative zerstörungsfreie mikroskopische Magnetbildgebung mit hoher räumlicher Auflösung, einem großen Sichtfeld, einem großen dynamischen Bereich erkennbarer Magnetfelder und einer hohen Bildgebungsgeschwindigkeit.

Es ist auch mit Umgebungstestumgebungen bis hin zu extremen Tieftemperatur- und Vakuumumgebungen kompatibel.

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Ultrahohe räumliche Auflösung

Quantitativ nicht-invasive magnetische Bildgebung

Großes Sichtfeld

Schnelle Bildgebung

Geologischer Magnetismus/Paläomagnetismus

Geologische Gesteine haben seit ihrer Entstehung durch Magnetisierung des Erdmagnetfeldes unterschiedliche magnetische Eigenschaften. Durch die Erforschung der Überreste von Magnetismus in geologischen Proben können wir die Stärke und das Quadrat des Erdmagnetfelds in der Vergangenheit verstehen.

Im Allgemeinen wird dieser Magnetismus durch Messung des Volumens in Millimeter- bis Zentimeterproben gemessen, um das magnetische Nettomoment zu analysieren. Im Submillimeterbereich weisen geologische Proben jedoch oft eine heterogene Struktur auf und nur ein kleiner Teil der ferromagnetischen Partikel trägt Magnetismus.

CIQTEK-Quantendiamantmikroskop mit einer magnetischen Messempfindlichkeit von 5 μT√HZ, einer räumlichen Auflösung von 400 nm und einem Sichtfeld von 1 mm², sodass die geologischen Proben remanent magnetisiert werden und eine Induktionsmagnetisierungsbildgebung ermöglichen können.

Zelluläre magnetische Bildgebung

Das Quantendiamantmikroskop von CIQTEK könnte unter den Betriebsbedingungen lebender biologischer Proben eine Technologie mit höherer räumlicher Auflösung erreichen als herkömmliche magnetische Bildgebungstechnologie. Durch die Platzierung lebender Zellen (magnetotaktischer Bakterien) auf der Oberfläche von NV-Zentren und die Messung der magnetischen Bildgebung mit einer subzellulären hohen räumlichen Auflösung von 400 nm zeigt die magnetische Bildgebung lebender Zellen einen großen Wert im Bereich der biologischen Forschung.

2D-Van-DerWaals-Magnete weisen alle möglichen Anomalien auf, einschließlich eines speziellen Magnetismus. Zu den 2D-Van-der-Waals-Materialien gehören Isolatoren, Halbleiter und Supraleiter usw. Sie haben breite Anwendungsaussichten in der Spintronik und ultrakompakten magnetischen Speichermedien. Das Quantendiamantmikroskop von CIQTEK kann nicht nur 2D-Van-der-Waals-Magnetmaterial direkt abbilden, sondern die Materialien auch magnetisieren, indem es das externe Magnetfeld ändert und den Ursprung des Ferromagnetismus und der Domänenwanddynamik unter externer Feldregulierung untersucht.

Charakterisierung des Chipstroms

Die Stromdichteverteilung des Chips erzeugt eine Magnetfeldverteilung im Raum, die die Struktur und Funktion der Schaltungsinformationen enthält, die in der Halbleiterindustrie eine wichtige Bedeutung haben. Wenn das NV-Zentrum mitschwingt, nimmt die Fluoreszenzintensität ab. Der NV-Zentrumsdiamant wird auf die Oberfläche von Chips geklebt, und die Resonanzfrequenz kann durch Messung der Fluoreszenzintensität von NV bestimmt und die Magnetfeldverteilung um den Chip herum bestimmt werden. Das Quantendiamantmikroskop von CIQTEK kann verwendet werden, um das Betriebsverhalten integrierter Schaltkreise während der Ausführung von Chipaufgaben zu erlernen.

Parameter	Werte
Empfindlichkeit	5μT√HZ pro Pixel
Räumliche Auflösung	Bis zu 400 nm
Pixel	2048*2048
Sichtfeld	1 mm*1 mm max
Inhomogenität des Mikrowellenfeldes	< 5 %
Externer Magnetfeldbereich	0-5 mT (Helmholtz-Spule), 0-100 mT (Permanentmagnet) 0-1 T (supraleitender Magnet)
Detektor	Von hinten beleuchtete sCMOS-Kamera

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Thema : Quantendiamantmikroskop (QDM)

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