Asylum Research始于1999年,2012年加入牛津仪器,成立牛津仪器Asylum Research部门,一直专注于原子力显微镜(AFM)的研究,不断推动AFM市场的技术革新。值此25周年到来之际,牛津仪器Asylum Research重磅推出干涉式原子力显微镜Vero,再次将AFM的可信度与准确性推向了新高度。
近日,借助牛津仪器举办“全新一代原子力显微镜Vero技术研讨会”契机,仪器信息网走进牛津仪器上海演示中心,有幸就AFM产品研发及市场动向等话题与牛津仪器PLC首席技术官Roger Proksch博士和牛津仪器AR部门市场总监Akemi女士进行了深入交流。
△ Asylum Research联合创始人、牛津仪器PLC首席技术官Roger Proksch博士在线向中国客户介绍Vero AFM中的QPDI技术
△ 牛津仪器AR部门市场总监Akemi女士与Vero合影
Vero推动干涉式原子力显微镜向前迈进一大步
Vero原子力显微镜的名字取自拉丁词根“ver”,意思是“真相”。据Roger Proksch博士介绍,Vero基于Cypher平台打造,不仅继承了Cypher系列的高稳定性和高分辨率,还凭借内置的正交相位差分干涉仪(QPDI),确保了数据的精确性和可重复性。
一直以来,AFM主要依赖于光杠杆检测(OBD)技术,它测量的是悬臂梁偏转的角度,而非探针的实际位移。Vero的问世,改变了这一现状。Vero采用的QPDI技术,能直接、准确地测量探针位移,而不是从悬臂角的变化来间接推断。虽然受到各种干扰后悬臂弯曲仍有可能发生,但Vero通过特殊的设计,完全不受这些因素影响。
此外,与传统的OBD技术相比,QPDI技术将悬臂梁检测噪声降低了10倍甚至更多,提高了测量的灵敏度;QPDI技术测量纯粹的垂直探针位移,避免了垂直与平面力之间的串扰;通过光的波长精确校准,避免了与OBD校准相关的假设和不确定性。
Akemi女士补充到,干涉式探测器在AFM设计早期就被提出过,但是相较于OBD探测器,因其成本和复杂性基本被放弃。直到2015年,牛津仪器Asylum Research推出Cypher IDS。Cypher IDS是一款与外部干涉仪耦合的商用AFM,为存储器、光子计算、能量存储和生产、体声谐振器等MEMs器件和2D材料等领域提供了纳米级性能测量。Vero的出现,标志着干涉式AFM的发展又向前迈进了一大步。
重视中国市场,积极推进AFM的先进应用
Vero于2023年11月在美国市场首次发布,中国市场的发布几乎与美国同步,而在日本和欧洲市场的发布时间相对较晚,这足以证明牛津仪器Asylum Research对中国市场的重视。
Roger Proksch博士讲到:“中国市场一直是Asylum Research布局业务的一个极具吸引力的地方。我们在进入中国市场之前,曾投入大量的时间去了解中国市场,之后便成为了中国市场的重要参与者。从那时起,中国客户的热情、勤奋和聪明就给我留下了深刻印象。每当我来中国旅行或与客户见面时,总能从中汲取到很多能量。”
关于Vero在中国市场的预期,Akemi女士表示:“压电与铁电材料是中国的一个热门研究领域,而Vero在压电与铁电材料领域的应用非常广泛,尤其在检测微弱信号方面具有独特优势。我们对Vero在中国市场的推广充满信心。”
“考虑到中国是压电力显微镜(PFM)的全球第一大市场,我们在中国市场推广Vero的一个重要策略就是,首先要让中国的PFM客户知道Vero原子力显微镜在应用上的先进性和特殊性,然后通过PFM群体来迅速打开市场。”
此外,Akemi女士讲到:“与全球其它地区相比,中国在基础研究方面的投入仍然非常强劲。我们将继续与中国科研人员紧密合作,以确保未来推出的产品能够充分满足中国客户的需求。另外,我们正在中国组建一支强大的牛津仪器Asylum Research团队,以便更好地支持中国客户。相信凭借我们在产品研发和客户资源方面的积累,牛津仪器Asylum Research将有望占据中国AFM领域的第一市场份额。”
持续投入研发,不断推动AFM技术革新
回顾AFM技术发展历史,Roger Proksch博士认为最重要的一点是,AFM技术研发从原来由高校科研人员主导,转向更加工业化的方式进行。例如,用于闭环扫描仪的极低噪声位置传感器、实现各种测量模式的灵活数字控制器、以及现在的紧凑型极低噪声干涉探测器等,这些器件的推出使AFM的性能得到了大幅提升。
牛津仪器Asylum Research作为AFM技术发展长河中的重要推动者,几十年来持续努力让客户能够进行前所未有的测量。从推出解决无法精准测量力曲线弊病的MFP-1D,到快速扫描产品Cypher、全功能视频级扫描产品Cypher VRS,再到能够利用单一扫描器同时提供全自动、多功能、高扫描速度和高精度的大样品AFM Jupiter XR,以及现在的干涉式原子力显微镜Vero,牛津仪器Asylum Research一直引领着AFM市场的技术革新。
Roger Proksch博士认为:“因为我们可以满足客户对我们的期望,所以我们能够始终保持领先于竞争对手。同时,客户的支持也是我们能够取得这一成就的重要原因。”
最后,Roger Proksch博士说到:“AFM是一种强大的工具,不仅可以提供形貌图像,还可以在不破坏样品的情况下,在纳米尺度上测量力学、电学、磁学和热特性。但是,由于AFM的悬臂易收到干扰而产生形变,从而影响到成像的准确性和分辨率。如果想让AFM像电子显微镜、光学显微镜等这些更成熟的显微镜技术一样得到应有的使用地位,我们就必须要解决此问题。这也是牛津仪器Asylum Research未来5年到10年要实现的重要目标。”
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