液体ヘリウムフリー超高真空低温 走査型プローブ顕微鏡システム USM1800
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機械式冷凍機で6 K以下の原子分解能STM&AFMを実現
希少な液体ヘリウムを使用せず、長時間の連続冷却
STM－TERSに対応 【NEW】
液体ヘリウムを使用することなく、6 Kを達成する超高真空走査型プローブ顕微鏡です。
面倒で高価な液体ヘリウムの使用から解放されるだけでなく、従来のヘリウムを使用する装置と遜色のない温度環境とエネルギー分解能で、これまで冷媒の追加のために実現できなかった長時間のSPM測定を可能にします。
| 最低温度：6 K以下（光学アクセスシャッターClose時） |
| 連続冷却、急速冷却：原理的には1年間以上冷却維持可能 |
| 原子分解能保証：2 pm/√ Hz以下 |
| 光学アクセス、その場蒸着、内部可動式レンズ |
| 試料ホルダー: 従来のバヨネット型とフラッグ型を選択可能 |
| 液体ヘリウムを使用する低温STM装置の更新 |
| トンネルスペクトルマッピング(STS)測定による準粒子干渉パターンの観察 |
| その場蒸着による低温吸着構造観察 |
| 内部光学レンズを用いた光励起SPM |
（参照データ）
Cooling performance
Cooling time: <6 K in 24 hours
Temperature stability @ 5.2 K
Long-term stability of STM
Long-term STM images of Si(111) surface @T = 4.8 K
Tunneling current noise spectrum
Superconducting gap of Pb
Nc-AFM NaCl atomic image at 6 K
Sample: NaCl (100)
AFM sensor: qPlus®
Amplitude: 200 pm
Frequency shift: -13 Hz
STM Au(111) atomic image at 5.6 K
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Sample: Au(111)
Scan size: 7 nm x 7 nm
Bias voltage: +5 mV
Tunnel current: 1 nA
TERS at 8 K 【New】
| SPM 構成 |
探針 走査方式 Coarse positioning for X,Y (ø 1 mm) and Z (5 mm) |
|---|---|
| スキャン範囲 | 1 um × 1 um at 6 K |
| サンプルホルダー |
バヨネット型、フラッグ型 (DC加熱、EB加熱、劈開) 
|
| 到達温度 |
<6 K 1年半毎にメンテナンスが必要 (パルスチューブ冷凍機のメンテナンス) |
| オプション |
3次元粗動付光学レンズステージ（NA ～ 0.25）内蔵 チューニングフォーク式NC-AFM |
| チャンバー構造 |
SPM観察室、準備室、ロードロック室を含む In-situ UHVサンプル/プローブホルダーの移動 |
| 推奨設置面積 | 床面積:4 m × 4 m, 天井の高さ: > 2.8 m |
|---|---|
| 床面の振動レベル |
5 Hz 以下 < 1 μm/s (rms) 5-10 Hz < 3 μm/s 10 Hz 以上 < 5 μm/s |
| 準備 機材 |
•冷却水 •三相電力 |
参考文献
"Development of a near-5-Kelvin, cryogen-free, pulse-tube refrigerator-based scanning probe microscope"J. Kasai et al., Rev. Sci. Instrum. 93, 043711 (2022).
"Layer thickness and substrate effects on superconductivity in epitaxial FeSe films on BLG/SiC(0001)"
Y. Wang et al., Phys. Rev. Research 7, 023288 (2025).
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