近日，艾博纳微纳米科技推出EMPX-H2低温磁场探针台，该设备集成闭循环制冷、超导磁场调控与亚微米级探针定位系统，为凝聚态物理、材料科学及量子器件领域的研究人员提供了一体化的低温磁电特性表征解决方案，可支持从室温到极低温、零磁场到强磁场环境下的微纳米尺度电学测量。
一、核心技术系统：多维度参数精准可控
EMPX-H2的技术优势源于三大核心系统的协同设计，各模块参数均针对学术研究需求优化：
1. 闭循环低温制冷系统
采用Gifford-McMahon（G-M）闭循环制冷机，无需持续补充液氦，温度范围覆盖1.8K至300K，温度稳定性优于0.1K。制冷过程通过软件自动化控制，用户可设定阶梯式温度变化或恒温模式，实时监测温度波动。系统配备热屏蔽层与辐射挡板，有效降低热损耗，确保样品区域温度均匀性（≤±0.5K/cm²）。
2. 超导磁场调控系统
搭载高均匀性超导磁体，提供垂直方向±9T的磁场强度，磁场均匀度达10ppm/cm³（样品区域）。磁场扫速可在0.01T/min至1T/min范围内调节，支持线性扫场、阶梯扫场及恒定磁场模式。磁体采用无液氦维持设计，通电励磁后可长期保持磁场稳定性（≤0.01%/h），减少实验中断风险。
3. 高精度探针台系统
样品台兼容4英寸晶圆及小尺寸样品（最小支持1mm×1mm），探针定位采用压电陶瓷驱动，精度达0.5μm，探针间距可调范围为1μm至100μm。样品台支持360°旋转（角度分辨率0.1°），可研究材料的各向异性特性。设备工作在高真空环境（基压≤1×10⁻⁶Pa），通过离子泵与分子泵组合实现真空维持，避免样品表面氧化或吸附干扰。
4. 一体化测控平台
配备多通道源表、锁相放大器及低温前置放大器，支持四探针法、霍尔效应、磁电阻、I-V曲线等多种测量模式。软件平台整合温度、磁场、探针位置及数据采集功能，用户可自定义测量流程，自动生成数据报表与曲线拟合结果。
二、应用场景：覆盖前沿研究领域
EMPX-H2的参数特性可满足多种前沿研究需求：
（1）二维材料的量子输运研究
石墨烯、MoS₂等二维材料在低温强磁场下会表现出量子霍尔效应、谷霍尔效应等特殊物理现象。EMPX-H2的高均匀磁场（10ppm/cm³）与亚微米探针定位，可清晰观测到霍尔电阻的量子化平台，为研究二维电子气的拓扑特性提供直接证据。例如，在1.8K、9T磁场下，石墨烯的量子霍尔平台分辨率可达99.9%，助力揭示电子-电子相互作用对量子态的影响。
（2）量子器件的性能表征
量子点、单电子晶体管及量子比特等器件的性能依赖低温环境抑制热噪声。EMPX-H2的1.8K低温环境可将器件的热噪声降低至nV级别，强磁场可调控量子态能级（如Zeeman分裂），探针的精准接触（0.5μm精度）可实现对单个量子器件的电学测量。例如，基于InAs纳米线的量子比特在该设备中可实现相干时间测量，为量子逻辑门操作验证提供支撑。
（3） 超导材料的临界参数测量
超导材料的临界温度（Tc）、临界磁场（Hc）是其应用的核心指标。EMPX-H2可在宽温度范围（1.8K-300K）与磁场范围（0-9T）内测量超导材料的电阻转变曲线，通过四探针法消除接触电阻影响。例如，高温超导薄膜的Tc测量精度可达±0.05K，临界磁场的线性拟合误差≤1%，为材料制备工艺优化提供数据依据。
（4） 磁隧道结的磁电阻效应研究
磁隧道结（MTJ）的隧穿磁电阻（TMR）效应在低温下更为显著。EMPX-H2的可控磁场（±9T）可调节MTJ的磁化方向，探针台的高真空环境避免氧化层退化，支持MTJ的I-V特性、TMR比值及磁滞回线测量。例如，CoFeB/MgO/CoFeB MTJ在5K下的TMR比值测量分辨率可达0.1%，助力自旋电子器件的性能提升。
三、 设备优势：兼顾可靠性与灵活性
EMPX-H2的设计充分考虑科研人员的实际需求：
- 低维护成本：闭循环制冷系统每年仅需更换一次制冷机吸附剂，避免液氦消耗带来的高成本与安全风险；
- 高集成度：设备占地面积约1.5m²，无需额外搭建辅助系统，安装调试周期≤7天；
- 扩展性强：支持外接低温原子力显微镜（AFM）、拉曼光谱仪等设备，实现“电学+形貌+光学”多模态表征；
- 操作友好：软件界面采用模块化设计，新手用户可通过预设模板快速开展实验，资深用户可自定义脚本实现复杂测量流程。
艾博纳微纳米科技相关技术负责人表示，EMPX-H2的研发基于对微纳米表征领域十年以上的技术积累，旨在为科研人员提供“稳定、精准、易用”的实验工具。未来，公司将继续围绕低温、磁场、微纳定位等核心技术进行迭代，推出更多适配学术研究与产业应用的设备，助力微纳米科技领域的进步。该设备目前已在国内多所高校及科研院所投入使用，相关研究团队已利用其完成二维材料量子霍尔效应、量子比特相干时间等多项实验，成果发表于《物理评论快报》《先进材料》等国际期刊。
艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市高新区（Medpark）和江苏省淮安市的高科技企业，成立于2022年8月。公司专注于高端光学科学仪器和医学成像设备的研发、制造与销售。
其产品涵盖显微成像解决方案、真空与镀膜技术以及光学元件，产品范围从基础光学显微镜到先进的纳米级三维成像显微镜。
公司还致力于新一代人工智能驱动的科学设备研发，聚焦于纳米尺度二维材料电子器件（如石墨烯芯片）的应用研究，并结合诺贝尔奖获奖技术进行创新探索。
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