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纳米能源所仪器开放共享 | 平台资源（一）
来源：公共技术服务中心发布时间：2023-09-26

 仪器开放共享 | 平台资源 

中国科学院北京纳米能源与系统研究所公共技术服务中心成立于2013年，仪器设备主要在中国科学院大型仪器修缮购置项目支持下购置。中心整合研究所的仪器设备资源集中管理使用，开放共享，为研究所的科研工作提供了有力的技术支撑。中心利用设备与技术优势同时也为科研院所、大学、社会企业等单位提供微纳加工、分析测试、技术咨询以及设备应用培训等方面的技术服务。为进一步开放仪器资源，更好的发挥平台对外服务功能，将在研究所公众号上推出“仪器开放共享 | 平台资源”专题，分批介绍中心相关的仪器资源。

本期将推出的第一批仪器资源包括三类仪器：扫描电镜类仪器、原子力显微镜类仪器、低温强磁场测试类设备。  


（一）扫描电镜类仪器 

FIB-SEM双束场发射扫描电镜


品牌/型号：FEI/Helios NanoLab 600i

主要用途和特点：

用于纳米材料的刻蚀、沉积等微纳加工；透射电镜样品的制备；配EDS附件分析成分；

主要参数：

1. 放大倍率：40倍到60万倍

2. 二次电子分辨率：≤0.9nm@15kV；≤1.4nm@1kV

3. 离子成像分辨率：4nm@30kV



Verios超高分辨场发射扫描电镜


品牌/型号：FEI/Verios 460

主要用途和特点：

利用二次电子、背散射电子等信号获取样品表面微观形貌信息；配EDS附件分析成分。

关键参数：

1. 放大倍数：40倍到100万倍

2. 加速电压：20V-30kV

3.分辨率：≤0.1nm @ 15kV；≤1.4nm @ 1kV


离子溅射镀膜仪


品牌/型号：CRESSINGTON/108Auto

主要用途和特点：

用于扫描电镜成像中非导电样品高质量镀膜

关键参数：

1. 样品室大小：直径120mm高120mm

2. 靶材：标配Au 靶，直径57mm厚0.1mm

3. 溅射电流：10至40 uA

4. 真空：0.02 - 0.08 mbar

5. 镀膜厚度：> 50nm @ 20uA 40s


联系邮箱：liugang@binn.cas.cn


（二）原子力显微镜类仪器 

原子力显微镜


品牌/型号：Oxford Asylum Research/MFP-3D-SA-DV  

主要用途和特点：

表征纳米材料的微纳米结构，测量样品表面局部导电性能、模量、粘附力、变形、功函数、压电性能等。工作模式包括：接触模式 ，轻敲模式 ，力学测量，导电模式, 纳米刻蚀，表面电势显微镜，压电力显微镜，卡尔文显微镜，双频共振追踪压电模式。

主要参数：

1. XY扫描范围90μm×90μm，Z轴扫描范围15μm

2. XY闭环噪音≤ 0.5nm，Z轴光学杠杆噪音≤ 0.02nm

3. 力学分辨率pN级，电学分辨率fA级



多功能环境可控STM/AFM联用系统


品牌/型号：  Bruker/Dimension ICON & Multimode8

主要用途和特点：

多功能环境可控STM-AFM联用系统用于表征纳米材料的微纳米结构，测试材料微区的导电性能、模量、粘附力、变形、能量损失、功函数，检测样品表面的电荷分布，而且能够实现测试体系的环境控制，在不同环境下（温度、气氛、光照等）下对纳米材料的性能进行测试。该设备不仅具备一般原子力显微镜的测试功能，而且能够实现测试体系的环境控制，在不同环境下（温度、气氛、光照等）下对纳米材料的性能进行测试。

主要参数：

1. XY扫描范围90μm×90μm，Z轴扫描范围10μm

2. XY闭环噪音≤ 0.15nm，Z轴光学杠杆噪音≤ 0.035nm

3. 扫描模式包括：表面电势测量、力曲线测量、扫描电容、压电响应、光电流测量、扫描隧道电流测量等模式

4. 样品台温度范围：-35℃~250℃



红外原子力显微镜


品牌/型号：Bruker/ Nano IR3

主要用途和特点：

红外光谱法通过测量红外吸收可以实现对化学成分的无标记检测，在分析化学中得到广泛应用。然而，由于空间分辨率的限制，红外光谱和显微镜的空间分辨率通常是几微米，这个尺度比许多纳米材料和生物物体的空间特征大得多。利用原子力显微镜 (AFM) 结合红外辐射（IR）的方法（AFM-IR），样品的红外特性可以通过AFM探针尖端所产生的强局域光场来激发，产生光热膨胀，进而得以被AFM的探针检测。红外原子力显微镜采用独有专利的光热诱导共振技术（PTIR，也称AFM-IR），使红外光谱的空间分辨率突破了光学衍射极限，提高至10纳米级别。在得到微区形貌、表面物理性能的基础上解析样品表面纳米尺度的化学信息。

主要参数：

1. AFM成像模式：力调制模式、开尔文探针力模式、力校准模式，具备静电力显微镜和导电原子力显微镜功能等

2. 红外光谱图像空间分辨率：10nm

3. 红外光谱范围：800—1850cm-1，线宽优于2.0cm-1


光热激发电化学扫描系统


品牌/型号: Oxford instrument Asylum Research/ Cypher ES

主要用途和特点：

光热激发电化学扫描系统配备了blueDrive 光热激发模块。该模块利用蓝色激光驱动探针共振。蓝色驱动激光定位于探针的根部，通过调节激光的能量激发探针进行共振。适用于所有的轻敲模式及相应的电学，磁性，AM-FM等功能。相对于传统的压电陶瓷驱动，blueDrive光热驱动更加稳定，操作更加简单并且定量更加精确。通过蓝光加热激发探针悬臂振动，可以在液体环境中稳定的进行材料表面电化学的原位表征，主要应用于研究界面双电层扩散和传输机制,电催化固液界面化学能测量等

主要参数：

1. X,Y轴闭环噪音<60pm;Z轴闭环噪音<50pm

2. 具有光热激发模块

3. 配置blueDrive 光热激发模块

4. 配置样品台变温模块（温度范围：0℃~120℃）

5. 配置电化学显微镜模块和全密封液体样品池



联系邮箱：zhaohuabo@binn.cas.cn


（三）低温强磁场测试类设备 

综合物性测量系统


品牌/型号: QuantumDesign/PPMS9

主要用途和特点：

PPMS系统提供低温和强磁场的环境，以及整个系统的软硬件控制中心；可在低温和强磁场平台上利用各种测量选件和拓展功能选件，测试如交直流电阻率、磁电阻、微分电阻、霍尔系数、伏安特性、临界电流、交流磁化率、磁滞回线、热磁曲线、比热、热电效应、热导率和形貌表征等等。

主要参数：

1. 温控范围：1.9K - 400K 连续控制

2. 温度稳定性：±0.2% T < 10K；±0.02% T > 10K

3. 磁场范围：±9T



超低温恒温测试系统


品牌/型号：PHYSIKE/9TC-MAG

主要用途和特点：

无液氦变温超导磁体系统具有用途广泛、功能扩展性强、操作简单、维护方便和运行成本低等特点，能够提供更精确、更便捷、更高效的低温强磁场测试平台。基于无液氦变温超导磁体系统和低温强磁场物性测试系统(TKMS)，仪器可实现低温强磁场下的电输运、Hall测试、AC磁化率测试，并提供多路样品测试模块，允许同时对多个常压样品进行测试。

主要参数：

1. 温控范围：1.6K-325K

2. 样品管内径：49mm

3. 磁场范围：±9T


低温强磁场拉曼显微镜


品牌/型号: AttocubeSystemsAG/ cryoRaman

主要用途和特点：

低温强磁场拉曼显微镜集成了先进的低温恒温器和纳米定位器技术，以及显微镜的高灵敏度和模块化设计。该系统融合了高分辨率共焦显微镜和超灵敏光学元件，用于低温和强磁场下的显微拉曼光谱。拉曼图像是通过相对于激光焦点对样品进行扫描并测量每个像素的拉曼信号的光谱分布来获得的。在强磁场、极低温度条件下可获得高分辨率的拉曼光谱和mapping成像。非常适合低温强磁场下进行材料新物理特性的研究。

主要参数：

1. 温控范围：1.8K-300K

2. 空间分辨率：优于400纳米（532nm激发光）

3. 磁场范围：±9T

联系邮箱：zhangjinxi@binn.cas.cn


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