An ultracompact scanning tunneling microscope within a Φ 10 piezo tube in a 20 T superconducting magnet

高定向热解石墨 扫描隧道显微镜 超导电性 材料科学 扫描隧道光谱 凝聚态物理 磁铁 石墨 磁场 量子隧道 石墨烯 低温恒温器 自旋极化扫描隧道显微镜 扫描探针显微镜 纳米技术 物理 光电子学 复合材料 量子力学
作者
M. J. Zhang,Jihao Wang,Wenjie Meng,Jing Zhang,Qiyuan Feng,Ze Wang,Yalin Lu,Yubin Hou,Qingyou Lu
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:95 (3)
标识
DOI:10.1063/5.0191662
摘要

Low-temperature scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/S) help to better understand the fundamental physics of condensed matter. We present an ultracompact STM within a Φ 10 piezo tube in a 20 T superconducting magnet. The carefully cut piezo tube contains the STM’s coarse-positioning assembly. Loading an STM tip–sample mechanical loop into the piezo tube with special cut openings enables an ultracompact pencil-size dimension down to Φ 10 mm, in which fine-machined nonmagnetic parts are assembled to enable slide–stick motion and xyz-scanning procedures. The small size leads to a higher resonant frequency, a typical feature of a rigid STM instrument, increasing its vibration immunity. Scanning by moving the sample while keeping the tip stationary improves the stability of the tip–sample junction compared to moving the tip. Taking advantage of its high-field compatibility and rigid design, our STM captures the atomically resolved topography of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) at 1.5 K and in magnetic fields up to 17 T. The topography of graphene lattice and graphite is simultaneously recorded on an atomic terrace of HOPG, unveiling a modified local charge density at a surface defect. The superconducting energy gaps of layered type-II superconductors NbSe2 and PdBi2 are well resolved through dI/dV tunneling spectra at sub-2 K. Our unique STM is highly suitable for potential STM/S applications in world-class high-field facilities where the strong magnetic field can exceed 30 T.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
蓝天发布了新的文献求助10
1秒前
今后应助zike采纳,获得30
1秒前
Zerolii完成签到,获得积分10
2秒前
充电宝应助qwer采纳,获得10
3秒前
白衣修身发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
老马完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wuyao完成签到,获得积分10
5秒前
优秀丹南完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
FashionBoy应助科研好楠采纳,获得10
6秒前
优秀丹南发布了新的文献求助10
7秒前
风中小刺猬完成签到,获得积分10
8秒前
jkhjkhj发布了新的文献求助10
8秒前
西宁完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
icecream完成签到,获得积分20
12秒前
vergegung完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
宝铭YUAN完成签到,获得积分10
14秒前
哇哦哦完成签到,获得积分20
15秒前
vergegung发布了新的文献求助30
16秒前
顾矜应助jkhjkhj采纳,获得10
16秒前
16秒前
酷炫的__发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Akim应助gi采纳,获得10
18秒前
xixixi发布了新的文献求助10
18秒前
sevenhill应助露露采纳,获得10
18秒前
19秒前
搜集达人应助大灯泡采纳,获得10
20秒前
清脆香露完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
石石刘发布了新的文献求助20
22秒前
vv完成签到 ,获得积分10
23秒前
优秀的人发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5636950
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4742342
关于积分的说明 14997109
捐赠科研通 4795139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2561855
邀请新用户注册赠送积分活动 1521357
关于科研通互助平台的介绍 1481458