材料的性能在芯片制造，新能源，医疗，机械，机电等诸多领域起着举足轻重的作用。随着科学技术的进步，人们发现材料学的宏观性能往往取决于材料微区的性能累积。因此，材料科学等研究领域的学者将研究重心放在了材料的微区组织和相关性能上。当研究的对象尺寸从宏观的厘米和毫米小到微米和纳米时，相关组织和性能的研究就需要特别注意不同区域组织和性能的对应关系。为了表征这种对应关系，通常需要在不同的设备间进行切换，很难实现在纳米级精准度的前提下对某一微区进行表征，各种表征和性能的测量也很难锁定需要的微区域，所获得的研究结果关联性较弱。

为了解决这一问题，Quantum Design公司推出了多功能材料微区原位表征系统-FusionScope。该系统可以对材料纳米级微区域进行原位二维和三维的形貌、成分分析、力学性能、电学性能，磁学性能表征。同时，FusionScope还可以搭配加热/制冷样品台以及可倾转到80°的大倾角样品台来满足客户的不同需求，可广泛满足材料科学，纳米结构，半导体或太阳能电池、生命科学等领域的应用。设备操作软件简单易用，并且为刚接触和有经验的使用者分别提供了不同使用模式。设备后期维护简单，所占空间小，方便使用。

材料微区性能综合表征系统主要优势：

简单易用

Quantum Design自主研发的AFM和SEM成熟集成方案，自动化程度高，软件/硬件操作简单易用；不仅能满足有经验的使用者，也能让初学者快速上手；

原位共享坐标测量

多种AFM功能与SEM原位联用，发挥出两种常用显微镜的技术优势，实现同一时间、同一样品区域和相同条件下的原位共享坐标测量，避免样品转移过程中的污染风险，特别适合环境敏感样品；

齐全的测量功能

多通道样品特性成像，并无缝关联到三维形貌图像中。AFM可测量的功能包括有：三维/二维表面形貌成像，力学/机械性能测量、电学测量、磁学测量；SEM配备EDS功能；

原位旋转测量
利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖，从而实现AFM对感兴趣区域的精准定位与测量。无需转移样品，原位进行80° AFM与样品台同时旋转；

更换样品

FusionScope更换样品仅需几分钟，简单快速。

功能展示

电子成像：

图2. FusionScope和Hitachi Flex电子成像对比。左侧图为FusionScope获得结果，右图为Hitachi Flex扫描电镜结果

不锈钢样品微区电子成像-三维成像-磁学综合表征：

图3. FusionScope对不锈钢样品的微区进行电子成像，三维成像和磁学性能综合表征

BaTiO₃样品微区电子成像-三维成像-电学综合表征：

图4. FusionScope对BaTiO₃样品进行电子成像，三维形貌和电学性能的综合表征

BaTiO₃样品的EFM、AFM、SEM扫描视频

微观力学性能表征：

图5. 利用FusionScope的FIRE模式（Finite Impulse Response Excitation）对不同弹性模量的聚合物进行综合表征

大尺寸样品形貌综合表征：

图6. FusionScope对刀片样品进行电子成像和三维成像综合表征

FusionScope对刀片尖锐部分扫描视频