科學(xué)上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所張露副研究員、陳壘研究員團(tuán)隊(duì)在低溫磁成像技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)*研制出基于導(dǎo)氮化鈮(NbN)材料和三維納米橋結(jié)構(gòu)的*磁顯微探針，將導(dǎo)量子干涉器件(SQUID)類掃描磁顯微技術(shù)的空間分辨率提升至80納米，為量子材料與器件的研究提供了新的有力工具。該成果已發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《ACS Nano》(論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c06397)。  

 磁場是基礎(chǔ)物理性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)它的高分辨率成像，對(duì)于探索量子材料和器件具有重要意義。傳統(tǒng)掃描SQUID顯微鏡雖磁場靈敏度極高，但其空間分辨率受器件結(jié)構(gòu)限制，難以進(jìn)一步提升。為突破這一瓶頸，導(dǎo)電子實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新利用高質(zhì)量導(dǎo)NbN薄膜，*制備出基于單個(gè)“納米橋結(jié)”的磁探針。NbN材料具備高臨界溫度和強(qiáng)抗磁性能，其薄膜質(zhì)量直接影響探針器件的性能。

      通過精密調(diào)控薄膜生長和微納加工條件，團(tuán)隊(duì)將NbN橋結(jié)區(qū)域厚度降低20納米以下，使其具備量子級(jí)別的磁場響應(yīng)特性，同時(shí)本征磁場噪聲低至100 nT/√Hz/WWW.shzY4.com/。實(shí)驗(yàn)證明，該探針不僅能清晰觀測到鈮薄膜中單個(gè)磁通量子渦旋，還可分辨間距僅80納米的導(dǎo)納米線結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出*的磁場靈敏度與空間分辨能力。  

       上海微系統(tǒng)所博士后潘銀萍(已出站)為該論文的*作者，張露副研究員和陳壘研究員為共同通訊作者。該工作獲得了*自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào)：62071458、11827805)、上海市自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號(hào)：22ZR1473400

WWW.shyb118.com)、科學(xué)青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)(編號(hào)：2022235)以及量子科技創(chuàng)新計(jì)劃(項(xiàng)目編號(hào)：2023ZD0300100)等項(xiàng)目的資助。   圖1：NbN納米橋結(jié)探針的SEM圖和電學(xué)性能表征圖，該結(jié)的磁場響應(yīng)曲線顯示出夫瑯禾費(fèi)衍射圖案。 圖2 (a)導(dǎo)磁通量子渦旋成像；(b)導(dǎo)納米線條的抗磁信號(hào)成像。 文