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Lightning Arctic TEM 原位冷凍熱電方案是 Lightning TEM 原位熱電方案拓展的新成員。通過 Lightning Arctic 樣品桿,可以在冷卻或加熱樣品的同時(shí),對其施加可控的電學(xué)刺激,并以原子級分辨率在透射電鏡下 觀察樣品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過程。
Lightning Arctic 系統(tǒng)有兩種工作模式: 1)冷凍&加電;2)加熱&加電。它大大拓寬了 TEM 的應(yīng)用領(lǐng)域范 圍,進(jìn)而為研究低溫物理,以及探究材料、器件的工藝條件與其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和性能的關(guān)系提供了可 能性。 DENSsolutions 先進(jìn)的 MEMS 納米芯片采用四探針法加熱,可精準(zhǔn)控制加電和加熱,并輸出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 其芯片設(shè)計(jì)可單獨(dú)或同時(shí)達(dá)到最高的電場環(huán)境和加熱溫度。
為什么要選擇 Lightning Arctic 原位冷凍熱電方案?
1) 直接進(jìn)行原位低溫冷凍和加熱實(shí)驗(yàn)
Lightning Arctic 樣品桿內(nèi)的冷卻棒可將"冷"傳遞到樣品桿前端的芯片。一旦冷卻棒連接到浸入在液氮罐的 金屬冷須上,樣品就能在 TEM 內(nèi)冷卻到液氮溫度。除冷卻外,Lightning Arctic 樣品桿還能進(jìn)行原位加熱 實(shí)驗(yàn),最高可達(dá)到 800 ℃、甚至 1300 ℃(使用特殊芯片)。
2) 原子成像高穩(wěn)定性與高質(zhì)量
基于 Lightning Arctic 原位樣品桿的設(shè)計(jì),額外配置了數(shù)個(gè)溫度控制器,以穩(wěn)定冷卻過程中的樣品漂 移。其中一個(gè)控制器確保與 TEM 的溫度平衡,其余的控制器用于穩(wěn)定控制樣品的冷卻流量。同時(shí),使用外 部液氮罐有助于最大限度地減少液氮?dú)馀荩瑥亩鴮?shí)現(xiàn)低樣品漂移的高質(zhì)量原子成像。
3) 持續(xù)精準(zhǔn)的溫度控制
我們先進(jìn)的加熱&加電芯片可以在不干擾樣品桿冷卻過程的情況下,對樣品進(jìn)行精細(xì)的微區(qū)溫控。這意味著可以快速設(shè)定用戶想要的溫度,并且把改變溫度時(shí)所帶來的圖像漂移和離焦偏移降到最小,同時(shí)確保原子級的高分辨成像。
4) 輕松實(shí)現(xiàn)樣品所需的晶向
Lightning Arctic 雙傾樣品桿可在 α 和 β 兩個(gè)方向上傾轉(zhuǎn)樣品(視極靴類型,10° - 25°),以對準(zhǔn)到所需晶帶軸。
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??5) 在冷卻/加熱過程中進(jìn)行原位加電實(shí)驗(yàn)
與 Lightning Arctic 樣品桿兼容的加熱&加電納米芯片包含加電電極,可用于在冷卻或加熱過程中施加和測 量電信號。同時(shí),在納米芯片上制備可用于電學(xué)實(shí)驗(yàn)的 FIB 樣品薄片也是非常重要的。DENSsolutions 為 Lightning 系統(tǒng)開發(fā)的成熟化工具(如 FIB 樣品臺),也可用于在 Lightning Arctic 系統(tǒng)的加熱&加電芯片 上制備高質(zhì)量、無短路的 FIB 樣品薄片。??
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