在量子科技飛速發(fā)展的今天，單光子源作為量子計(jì)算、量子通信、量子傳感的核心基石，其制備與性能優(yōu)化始終是科研領(lǐng)域的焦點(diǎn)。六方氮化硼憑借無表面懸掛鍵、室溫下可實(shí)現(xiàn)明亮單光子發(fā)射等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為制備固態(tài)單光子源的理想基質(zhì)。

想要在六方氮化硼中實(shí)現(xiàn)單光子源的高精度制備、穩(wěn)定篩選與性能調(diào)控，始終繞不開微觀尺度精準(zhǔn)操控這一核心需求。芯明天壓電納米定位臺(tái)正是這一研究過程中的關(guān)鍵設(shè)備，為實(shí)驗(yàn)提供了穩(wěn)定、高精度的定位與掃描支持。

（注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

一、六方氮化硼研究的核心挑戰(zhàn)：微觀尺度的精準(zhǔn)操控

六方氮化硼單光子源的核心在于材料內(nèi)部的原子級(jí)缺陷，這些缺陷的尺寸通常在納米量級(jí)，要對(duì)其進(jìn)行有效研究，首要前提是精準(zhǔn)定位并鎖定目標(biāo)缺陷。

在六方氮化硼單光子源的研究中，從樣品表征到性能測(cè)試，每一步都對(duì)精度和操控穩(wěn)定性提出了嚴(yán)苛要求：觀察六方氮化硼中缺陷的發(fā)光分布，還是逐點(diǎn)測(cè)試單光子源的光譜，都需要將激光精準(zhǔn)聚焦到納米級(jí)的缺陷區(qū)域。

另外在測(cè)試中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)發(fā)光點(diǎn)的持續(xù)追蹤，確保光子信號(hào)采集的準(zhǔn)確性。即使是后續(xù)的穩(wěn)定單光子源篩選，也需要對(duì)前后狀態(tài)不一致的樣品進(jìn)行同一區(qū)域的對(duì)比表征，避免因定位偏差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

這些需求，恰好是芯明天壓電納米定位臺(tái)的核心優(yōu)勢(shì)所在：憑借納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度和優(yōu)異的穩(wěn)定性，它能為六方氮化硼單光子源研究提供微米級(jí)行程、納米級(jí)精度的操控解決方案。

六方氮化硼分子結(jié)構(gòu)示意圖

二、芯明天壓電納米定位臺(tái)的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景

在六方氮化硼的單光子源制備與發(fā)光穩(wěn)定性研究的實(shí)驗(yàn)流程中，芯明天壓電納米定位臺(tái)深度參與了樣品表征與性能測(cè)試的核心環(huán)節(jié)，通過精準(zhǔn)操控為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性保駕護(hù)航。

1.熒光掃描成像

在六方氮化硼單光子源的制備過程中，研究人員需要通過熒光掃描共聚焦顯微鏡觀察缺陷的發(fā)光情況。其中，芯明天壓電納米定位臺(tái)承擔(dān)了精準(zhǔn)移動(dòng)樣品的角色：

它可以帶動(dòng)樣品在二維平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化掃描，掃描范圍完全覆蓋實(shí)驗(yàn)所需的樣品區(qū)域；

納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)精度確保了每一個(gè)掃描點(diǎn)的位置準(zhǔn)確性，避免因定位偏差導(dǎo)致發(fā)光點(diǎn)漏檢或誤判。

依靠壓電納米定位臺(tái)的高精度掃描，研究人員可以快速識(shí)別出哪些區(qū)域的六方氮化硼缺陷具備潛在的單光子發(fā)射特性，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)縮小范圍、精準(zhǔn)快速定位。

（注：圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

2.單點(diǎn)定位測(cè)試

當(dāng)由于劑量區(qū)別導(dǎo)致目標(biāo)結(jié)構(gòu)存在演變規(guī)律時(shí)，研究人員需要對(duì)單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化測(cè)試，比如測(cè)量、驗(yàn)證其特性等等。這一過程中，芯明天壓電納米定位臺(tái)的精準(zhǔn)定位能力至關(guān)重要：

它能將樣品上的目標(biāo)點(diǎn)位逐一精準(zhǔn)移動(dòng)到顯微聚焦下方，確保準(zhǔn)確測(cè)量單個(gè)目標(biāo)的發(fā)光情況；

在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試中，壓電納米定位臺(tái)的高穩(wěn)定性可有效抑制漂移，保證信號(hào)采集的連續(xù)性與可靠性；

配合程序還能實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)所需的計(jì)數(shù)模塊進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，能夠自動(dòng)化完成多個(gè)目標(biāo)的逐一測(cè)試，大幅提升實(shí)驗(yàn)效率。

三、芯明天壓電納米定位臺(tái)的特性

量子研究對(duì)設(shè)備的要求遠(yuǎn)高于常規(guī)實(shí)驗(yàn)，而芯明天壓電納米定位臺(tái)之所以能成為實(shí)驗(yàn)的得力助手，源于其貼合需求的核心特質(zhì)：

高精度與高穩(wěn)定性：納米級(jí)的運(yùn)動(dòng)分辨率和低漂移特性，確保了微觀尺度下的精準(zhǔn)操控，避免因設(shè)備誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

自動(dòng)化與聯(lián)動(dòng)性：支持與顯微鏡、光譜儀等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制，可通過程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)流程，減少人為操作誤差；

靈活適配性：可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求定制掃描范圍與運(yùn)動(dòng)模式，無論是大面積掃描還是單點(diǎn)精準(zhǔn)定位，都能滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。

芯明天P12.XY100S系列小體積壓電納米定位臺(tái)

P12.XY100S系列小體積壓電納米定位臺(tái)為壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)、2維并聯(lián)式平移定位臺(tái)，臺(tái)體中心圓形通孔孔徑可選25mm或35mm，滿足顯微等應(yīng)用。P12.XY100S壓電納米定位臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)XY軸100μm的位移行程。一體式結(jié)構(gòu)，多維運(yùn)動(dòng)無耦合、多種規(guī)格型號(hào)可選，以滿足不同應(yīng)用的需求。

技術(shù)參數(shù)

推薦控制器

E70.D2S-L多通道壓電控制器是基于標(biāo)準(zhǔn)E70壓電控制器進(jìn)行通信接口變換的兩通道壓電控制器，可通過串口、USB或網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)字通信，非常適用于驅(qū)動(dòng)P12.XY100S系列壓電納米定位臺(tái)。E70.D2S-L控制器采用DC24V供電，帶寬達(dá)10kHz，可通過模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制。

審核編輯 黃宇