應用領域
細胞原位成像
細胞原位實現納米級分子成像是生物學研究的重要手段。在眾多成像技術中，磁共振成像技術能夠快速、無破壞地獲取樣品體內的自旋分布圖像，已經廣泛應用在多個科學領域中。特別是在臨床醫學中，因其對生物體幾乎無損傷，對疾病的機理研究、診斷和治療起著重要的作用。然而，傳統的磁共振成像技術使用磁感應線圈作為傳感器，空間分辨率極限在微米以上，無法進行細胞內分子尺度的成像。利用QDAFM的高空間分辨率特性，研究人員觀測到了細胞內部存在于細胞器中的鐵蛋白，分辨率達到了10納米。
參考文獻：
Wang, P. et al. Nanoscale magnetic imaging of ferritins in a single cell. Science advances 5, 8038 (2019).
細胞原位鐵蛋白分子的納米磁成像
納米磁成像實驗原理圖
拓撲磁結構表征
磁性斯格明子是具有拓撲保護性質的納米尺度渦旋磁結構。磁性斯格明子展現出豐富新奇的物理學特性，為研究拓撲自旋電子學提供了新的平臺，在未來高密度、低能耗、非易失性計算和存儲器件中也具有潛在應用。但是室溫下單個斯格明子的探測在實驗上仍具有挑戰性。QDAFM的高靈敏度和高分辨率特點，是解決這一難題的有力工具，通過雜散場測量可重構出斯格明子的磁結構。
參考文獻：
Dovzhenko, Y. et al. Magnetostatic twists in room-temperature skyrmions explored by nitrogen-vacancy center spin texture reconstruction.
Nature Communications 9, 2712 (2018).
Nature Communications 9, 2712 (2018).
| 指標名稱 | 參數 |
| 掃描探針頻率 | 32kHz |
| 兼容探針類型 | Akiyama探針，金剛石探針 |
| AFM 掃描范圍 | 80×80 μm2 |
| 共聚焦掃描范圍 | 80×80 μm2 |
| 鏡頭數值孔徑 | 0.7 |
| 磁成像空間分辨率 | 10 nm |
| 磁探測靈敏度 | 1 μT/√Hz |
| 單NV色心計數 | 100 kc/s |
| 微波 | 0.7 - 4.0 GHz |
| 脈沖控制精度 | 50 ps |
| 磁場 | 10 - 500 Gauss |
