應(yīng)用領(lǐng)域
細(xì)胞原位成像
細(xì)胞原位實(shí)現(xiàn)納米級分子成像是生物學(xué)研究的重要手段。在眾多成像技術(shù)中，磁共振成像技術(shù)能夠快速、無破壞地獲取樣品體內(nèi)的自旋分布圖像，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在多個科學(xué)領(lǐng)域中。特別是在臨床醫(yī)學(xué)中，因其對生物體幾乎無損傷，對疾病的機(jī)理研究、診斷和治療起著重要的作用。然而，傳統(tǒng)的磁共振成像技術(shù)使用磁感應(yīng)線圈作為傳感器，空間分辨率極限在微米以上，無法進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)分子尺度的成像。利用QDAFM的高空間分辨率特性，研究人員觀測到了細(xì)胞內(nèi)部存在于細(xì)胞器中的鐵蛋白，分辨率達(dá)到了10納米。
參考文獻(xiàn)：
Wang, P. et al. Nanoscale magnetic imaging of ferritins in a single cell. Science advances 5, 8038 (2019).
細(xì)胞原位鐵蛋白分子的納米磁成像
納米磁成像實(shí)驗(yàn)原理圖
拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)表征
磁性斯格明子是具有拓?fù)浔Ｗo(hù)性質(zhì)的納米尺度渦旋磁結(jié)構(gòu)。磁性斯格明子展現(xiàn)出豐富新奇的物理學(xué)特性，為研究拓?fù)渥孕娮訉W(xué)提供了新的平臺，在未來高密度、低能耗、非易失性計(jì)算和存儲器件中也具有潛在應(yīng)用。但是室溫下單個斯格明子的探測在實(shí)驗(yàn)上仍具有挑戰(zhàn)性。QDAFM的高靈敏度和高分辨率特點(diǎn)，是解決這一難題的有力工具，通過雜散場測量可重構(gòu)出斯格明子的磁結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)：
Dovzhenko, Y. et al. Magnetostatic twists in room-temperature skyrmions explored by nitrogen-vacancy center spin texture reconstruction.
Nature Communications 9, 2712 (2018).
Nature Communications 9, 2712 (2018).
| 指標(biāo)名稱 | 參數(shù) |
| 掃描探針頻率 | 32kHz |
| 兼容探針類型 | Akiyama探針，金剛石探針 |
| AFM 掃描范圍 | 80×80 μm2 |
| 共聚焦掃描范圍 | 80×80 μm2 |
| 鏡頭數(shù)值孔徑 | 0.7 |
| 磁成像空間分辨率 | 10 nm |
| 磁探測靈敏度 | 1 μT/√Hz |
| 單NV色心計(jì)數(shù) | 100 kc/s |
| 微波 | 0.7 - 4.0 GHz |
| 脈沖控制精度 | 50 ps |
| 磁場 | 10 - 500 Gauss |
