超低溫強磁場掃瞄穿隧顯微儀(LT HF STM)

我們建構了一個 3He超高真空 STM 系統，其中包含了超高真空製備腔和傳送腔。 這使我們能夠在不同超高真空系統之間轉移/準備探針和樣品。 此系統使用雙級 4He-3He 吸附冷卻器並藉由對液氦抽氣，可將 STM 冷卻至約 280 mK後並維持約 24 小時。 因為封閉吸附抽氣冷卻器的特性，這種致冷系統設計是不會產生振動的。 通過測量超導間隙與配適，我們可以得知電子溫度為 ~400mK。 此外，我們在 STM 上改造了一個新型雙層樣品台，如此可提供一種非常簡單的方式來清潔 STM 探針或準備磁性探針已進行自旋極化穿隧顯微術。 此外，原始樣品可以保存在 STM 中，因此可以在相同的視野中，比較利用不同探針量測的結果。更多資訊可以參考發表論文: Ultramicroscopy 196, 180 (2019)

此儀器其主要架構如下：

• 二階段式氦四—氦三溫控及超導磁鐵控制系統
• 商製多功能掃瞄探針顯微儀控制器
• 自製步進器驅動電路
• 超高真空系統
• 光學桌與避震腳柱

Fig. 1. The STM scanner		Fig. 2. The homemade stepper-driven circuit.

Reference: