直径仅22毫米！紧凑型动态磁扭矩勘探器面世

  近来，我国科学院合肥物质科学研讨院强磁场科学中心低功耗量子资料研讨团队成功研制出一种直径仅为22毫米的紧凑型动态磁扭矩勘探器，该设备磁矩丈量活络度可达10安培平方米量级，兼容稳态强磁场试验设备与各类小口径商用磁体，填补了强磁场条件下对低维磁性和超导、量子功用资料、生物弱磁资料等进行超高活络磁性丈量的技能空白。相关研讨成果发表于《科学仪器谈论》。

  强磁场下的磁性丈量是表征强磁场条件下资料物性的一个要害手法。现在，强磁场下的磁性丈量选用的是振动样品磁强计，在快速变场条件下，因为布景信号搅扰大，导致它的活络度低，只能用于勘探微观标准资料的磁性信息。跟着物质科学的开展，涌现出许多别致的低维量子资料，如量子磁性资料、二维超导资料、拓扑量子资料等。这些资料的体积小、磁信号弱，因而火急地需求开发强磁场下的超活络磁丈量体系，以习惯微、纳标准先进功用资料的研讨需求。

  针对这一技能难题，研讨团队规划出一种新式动态磁扭矩勘探器。动态磁扭矩勘探器是一种十分活络的磁性丈量设备。该设备利用激光干与测距技能，实时捕捉悬臂梁结尾样品引起的共振频率改变，能够活络检测单个微纳标准资料的磁性。而传统动态磁扭矩勘探器需凭借三维精细定位台对激光聚集方位做温度补偿调理，导致探头直径大于100毫米，大大约束了其在小口径商用磁体和稳态强磁场试验设备中的使用。

  研讨团队提出并完成了一种激光自对焦补偿技能，摒弃了深重的机械定位设备，成功将探头直径缩减至22毫米，使得设备兼容归纳物性丈量体系、Janis?9特斯拉磁体和稳态强磁场试验设备等多类磁体，并具有10-17安培平方米量级的磁矩丈量活络度。该设备已成功测得二维磁性资料铬锗碲的磁矩、磁各向异性参数，并在笼目金属锆钒锡中明晰观测到量子振动现象，充沛验证了其在强磁场下对弱小磁信号的活络勘探才能。

  研讨人员介绍，该紧凑型动态磁扭矩勘探器不只大幅缩小了探头体积、提升了体系兼容性，并且极大拓宽了强磁场下超高活络磁性丈量的使用场景规模，将为低维磁性资料、量子物态研讨及生物磁学等前沿范畴供给强有力的技能支撑。

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