Lightning Arctic TEM 原位冷凍熱電方案是 Lightning TEM 原位熱電方案拓展的新成員。通過(guò) Lightning  Arctic 樣品桿，可以在冷卻或加熱樣品的同時(shí)，對其施加可控的電學(xué)刺激，并以原子級分辨率在透射電鏡下 觀(guān)察樣品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程。

Lightning Arctic 系統有兩種工作模式： 1）冷凍&加電；2）加熱&加電。它大大拓寬了 TEM 的應用領(lǐng)域范 圍，進(jìn)而為研究低溫物理，以及探究材料、器件的工藝條件與其結構、性質(zhì)和性能的關(guān)系提供了可 能性。 DENSsolutions 先進(jìn)的 MEMS 納米芯片采用四探針?lè )訜?，可精準控制加電和加熱，并輸出準確的數據。 其芯片設計可單獨或同時(shí)達到最高的電場(chǎng)環(huán)境和加熱溫度。

為什么要選擇 Lightning Arctic 原位冷凍熱電方案? 

1) 直接進(jìn)行原位低溫冷凍和加熱實(shí)驗

Lightning Arctic 樣品桿內的冷卻棒可將"冷"傳遞到樣品桿前端的芯片。一旦冷卻棒連接到浸入在液氮罐的 金屬冷須上，樣品就能在 TEM 內冷卻到液氮溫度。除冷卻外，Lightning Arctic 樣品桿還能進(jìn)行原位加熱 實(shí)驗，最高可達到 800 ℃、甚至 1300 ℃（使用特殊芯片）。

2) 原子成像高穩定性與高質(zhì)量  

基于 Lightning Arctic 原位樣品桿的設計，額外配置了數個(gè)溫度控制器，以穩定冷卻過(guò)程中的樣品漂 移。其中一個(gè)控制器確保與 TEM 的溫度平衡，其余的控制器用于穩定控制樣品的冷卻流量。同時(shí)，使用外 部液氮罐有助于最大限度地減少液氮氣泡，從而實(shí)現低樣品漂移的高質(zhì)量原子成像。

3) 持續精準的溫度控制  

我們先進(jìn)的加熱&加電芯片可以在不干擾樣品桿冷卻過(guò)程的情況下，對樣品進(jìn)行精細的微區溫控。這意味著(zhù)可以快速設定用戶(hù)想要的溫度，并且把改變溫度時(shí)所帶來(lái)的圖像漂移和離焦偏移降到最小，同時(shí)確保原子級的高分辨成像。

4) 輕松實(shí)現樣品所需的晶向  

Lightning Arctic 雙傾樣品桿可在 α 和 β 兩個(gè)方向上傾轉樣品（視極靴類(lèi)型，10° - 25°），以對準到所需晶帶軸。

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??5) 在冷卻/加熱過(guò)程中進(jìn)行原位加電實(shí)驗  

與 Lightning Arctic 樣品桿兼容的加熱&加電納米芯片包含加電電極，可用于在冷卻或加熱過(guò)程中施加和測 量電信號。同時(shí)，在納米芯片上制備可用于電學(xué)實(shí)驗的 FIB 樣品薄片也是非常重要的。DENSsolutions 為  Lightning 系統開(kāi)發(fā)的成熟化工具（如 FIB 樣品臺），也可用于在 Lightning Arctic 系統的加熱&加電芯片 上制備高質(zhì)量、無(wú)短路的 FIB 樣品薄片。??