近期，國際知名低溫顯微鏡領(lǐng)域制造商attocube systems AG公司與拉曼顯微成像創(chuàng)新公司W(wǎng)ITec GmbH聯(lián)合推出低溫拉曼顯微鏡cryoRaman。該低溫拉曼成像系統(tǒng)集成了attocube公司的低溫恒溫器和納米定位器技術(shù)，同時設(shè)備結(jié)合了具有高靈敏度、模塊化特色的WITec公司的alpha300相關(guān)顯微鏡系列。自此，實現(xiàn)了低溫拉曼成像在強磁場中的高效應(yīng)用，并且拉曼成像具有無與倫比的空間分辨率。
圖1. 低溫拉曼顯微鏡cryoRaman實物圖。設(shè)備集成低溫恒溫器attoDRY2100與WITec拉曼顯微鏡。
cryoRaman的推出旨在應(yīng)對現(xiàn)有和新出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。設(shè)備包含可見光到近紅外光波段激發(fā)波長優(yōu)化的光譜儀、1.6K至300K的工作溫度、高磁場和獲得的低溫拉曼專用物鏡以及非常精密的壓電掃描臺?！拔覀円呀?jīng)看到，人們對低溫拉曼光譜的興趣迅速增長，并擴展到初的石墨烯和碳納米管研究熱點之外?！癮ttocube公司低溫部門的Florian Otto這樣介紹cryoRaman?！拔覀儧Q定與WITec一起解決用戶日益多樣化的實驗要求。cryoRaman成功實現(xiàn)與滿足了用戶對低溫化學(xué)特性表征使用界面友好性、靈活性方面的需求。”
圖2：低溫拉曼顯微鏡cryoRaman光路部分。
新型低維材料的相變和新特性的研究具有重要意義，這些研究使得cryoRaman的高磁場選項更具應(yīng)用價值。單軸超導(dǎo)磁體（至大可高達12T）或矢量磁體是研究過渡金屬二鹵化物（TMD）和范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的理想實驗條件，也可以幫助確定不同溫度和磁場下光致發(fā)光的特性。cryoRaman可選模塊包括軟件控制激光器功率調(diào)節(jié)，多波長激發(fā)能力，自動切換單點光譜測量與光譜成像、自動光譜儀校準光源和例行程序、以及時間相關(guān)單光子計數(shù)（TCSPC）模式。
圖3. 可切換單點光譜測量，拉曼或光致發(fā)光光譜成像。升功能包含低波數(shù)拉曼測量。
除此之外，attoucube和WITec公司在研發(fā)低溫拉曼顯微鏡時還引入了一對特的功能：能夠檢測低波數(shù)拉曼峰，并在激發(fā)探測過程中實現(xiàn)全偏振控制?！把芯咳藛T在低溫環(huán)境中觀察材料時，希望盡可能接近激發(fā)波長，同時他們對偏振測量非常感興趣，” WITec公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼總經(jīng)理Olaf Hollricher這樣評價。“為了滿足這些要求，我們開發(fā)的功能是目前市場所不具有的。事實上，它的成像能力、低溫、集成度、性能以及對新來者或?qū)＜覀?，cryoRaman都是樹一幟的?！?/p>
圖4：低振動無液氦磁體與恒溫器—attoDRY系列，超低振動是提供高分辨率與長時間穩(wěn)定光譜的關(guān)鍵因素。
cryoRAMAN主要技術(shù)特點：
+ 應(yīng)用范圍廣泛: 量子光學(xué)，PL/EL/ Raman等光譜測量
+ 以前所未有的分辨率和速度進行光譜成像
+ 每個像素點自動獲取拉曼光譜，低波數(shù)與偏振測量
+ 空間分辨率：500 nm
+ 無液氦閉環(huán)恒溫器，變溫范圍：1.8K - 300K
+ 工作磁場范圍：0...9T (12T, 9T-3T，9T-1T-1T矢量磁體可選)
+ 低溫消色差物鏡NA=0.82
+ 精細定位范圍： 5mm X 5mm X 5mm @ 4K
+ 精細掃描范圍：30 mm X 30 mm@4K
+ 可進行電學(xué)測量，配備標(biāo)準chip carrier
+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、close loop scanning等功能
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