近年来，随着量子传感 (ODMR)、二维材料磁体和斯格明子等突破性技术和材料的广泛应用，对闭环低温恒温器在振动稳定性、纳米横向分辨率和可变磁场方面的要求越来越高。为此，德国attocube公司研发并推出了闭式循环超低振动低温恒温器 attoDRY2200。该系统配备专有的超高效减振系统、可供选择的矢量磁体以及自动化、用户友好化的可变温度控制，是先进扫描探针显微测量的优质选择。

attoDRY2200提供从室温300K到极低温度1.65K的全自动冷却，也可以达到介于室温和低温之间的其他温度。整个系统的初始冷却时间约为15-20小时，而样品交换期间的周转时间约为5-8小时。此外，该系统还配有自动磁场控制，使超导矢量磁体在整个温度范围内都能轻松获得最大磁场。设备全新的集成触摸屏可以方便地设置所需的磁场 (B) 和温度 (T)，无需使用额外电脑。

图1. 用于超灵敏扫描探针显微测量的顶部进样超低振动低温恒温器attoDRY2200。

通过多功能应用程序编程接口，attoDRY2200可以轻松实现更精细的测量方案，例如磁场和温度的可编程扫描。 顶部装载设计可实现快速、轻松的样品更换，同时提供直径 49.7 毫米的宽敞样品空间。

闭式循环低温恒温器 attoDRY2200 采用特殊的超低振动测量平台，可用于低温扫描探针实验，无需使用任何液氦。此外，该系统还配备了附加的阻尼系统，可以非常有效地将脉冲管冷头产生的机械振动与样品空间解耦。Attocube公司通过大量的实验证明，其扫描探针显微镜在attoDRY2200中的横向稳定性非常高（参见图2）。这使得在attoDRY2200内进行低温原子力显微镜测量时，横向分辨率与之前在基于液氦的变温磁体低温恒温器中测得的结果相匹配，甚至更优。attoDRY2200 为二维材料、畴壁、多铁性或纳米结构超导样品等热门科研课题的超灵敏扫描探针显微测量铺平了道路。

attoDRY2200部分测试结果

转角双层石墨烯 (tBLG) 的高分辨率莫尔图案

为了对 attoDRY2200 的性能进行基准测试，厂家对转角双层石墨烯 (tBLG) 进行了导电探针AFM (ct-AFM) 测量。在图2的样品中，两个石墨烯材料扭转 0.8° 的角度，产生 18 nm的莫尔超晶格常数。测量结果清楚地显示了这种莫尔超晶格的横向分辨率至少为两个超晶格节点之间距离的一半，即在本案例中为 9 nm。

图2：转角双层石墨烯 (tBLG) 的高分辨率莫尔图案。

振动噪音与液氦低温恒温器相当

图3为attoDRY2200振动噪音与液氦低温恒温器的对比，结果表明前者优于后者。 tBLG的ct-AFM 图像在液体环境中甚至噪声更大，这证实了 attoDRY2200 具有出色的减振性能。该测试中的样品由Jia Cheng Zhu 和 Kin Fai Mak（美国康奈尔大学）提供，attoLIQUID2000 低温恒温器由Istvan Kezsmarki（德国奥格斯堡大学）提供。

图3. attoDRY2200振动水平与液氦低温恒温器相当

1.8 K 至 300 K 的超灵敏测量（hBN/石墨烯）

attoDRY2200 是一款可变温度低温恒温器，在所有温度下均可提供最大磁场。此外，它还具有在整个温度范围内超低振动的特点。其中一个例子是70 K下hBN/石墨烯双层异质结的ct-AFM 扫描（图4）。从图4中可以看到超晶格常数为15 nm的高分辨率莫尔图案，横向分辨率至少为 7.5 nm。

图4. attoDRY2200在70K温度超灵敏测量hBN/石墨烯异质结

超灵敏量子传感

氮空位磁力测定 (NVM) 是一种磁成像技术，通过杂散磁场的光学检测提供终丶极磁场灵敏度。NV传感器是单个原子大小的磁偶极子，因此具有非常高高的传感潜力，但实际上，这种潜力只能在非常稳定的环境中才能发挥。attoDRY2200 是一款提供超低振动环境的干式低温恒温器，这对于低温 NVM (LT-NVM) 来说至关重要。

图5演示了attoDRY2200 在超灵敏量子传感方面的性能。图中展示了温度2.8K时 Ir/Fe/Co/Pt 多层磁域的高光谱 NVM 图像（样本由新加坡 A*STAR 的 Anjan Soumyanarayanan 教授提供），测量中使用了QZabre公司的商业 NV色心探针。值得注意的是，该测量是在低温下进行 LT-NVM 测量，其中使用了将微波天线集成在同一芯片载体中的 NV色心探针，为超灵敏低温量子传感提供了特殊的紧凑性和用户友好性。

图5. attoDRY2200在70K温度超灵敏测量hBN/石墨烯异质结

attoDRY2200主要技术特点：

☛ 超低振动、基于脉冲管的闭环低温恒温器，专为扫描探针显微镜应用而设计

☛ 磁场范围：0...9T ( 可选12T，9T-3T，9T-1T-1T矢量磁体等)

☛ 宽温度范围（1.8 K…300 K）

☛ 通过 eNSPIRE 电子设备进行自动化控制，实时绘图，多功能接口

☛ 可选显微镜：AFM/CFM(NV色心研究），AFM（接触式与非接触式）, CFM

☛ 样品定位范围：5×5×4.8 mm³

☛ 扫描范围: 50 μm ×50 μm@300 K, 30 μm ×30 μm@4 K

☛ 商业化探针

☛ 可集成升级 MFM，PFM, ct-AFM, cryoRAMAN, atto3DR等功能

图6：低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列，超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。

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