近日，Quantum Design迎來重要里程碑——第100套超精準(zhǔn)全開放強磁場低溫光學(xué)研究平臺OptiCool成功交付。這一成就不僅標(biāo)志著OptiCool產(chǎn)品線在全球科研界的廣泛認(rèn)可，更離不開Quantum Design四十余年來在低溫強磁場科研設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)積累和底蘊。作為一款革命性的低溫光學(xué)研究平臺，OptiCool自2018年面世以來，已助力全球科研人員在《Nature》、《Science》等著名期刊發(fā)表數(shù)十篇突破性研究成果，成為探索量子材料、二維材料、拓?fù)浣^緣體等前沿領(lǐng)域重要的研究工具。

四十年技術(shù)積淀：從MPMS到OptiCool的創(chuàng)新之路

Quantum Design自1982年創(chuàng)立以來，始終秉承"By Scientist, for Scientist"的理念，由科學(xué)家組成的研發(fā)團(tuán)隊不斷解決低溫強磁場科研中的實驗痛點。公司早期推出的MPMS(磁性測量系統(tǒng))和PPMS(綜合物性測量系統(tǒng))已成為全球數(shù)千個實驗室的標(biāo)準(zhǔn)配置。

隨著量子材料研究的深入，科研人員對多維調(diào)控手段集成的需求日益迫切。傳統(tǒng)設(shè)備難以將低溫、磁場、電學(xué)和光學(xué)探測無縫整合，特別是光學(xué)探測因技術(shù)限制長期無法與其他手段協(xié)同工作。Quantum Design研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過廣泛調(diào)研，與全球科學(xué)家深入交流，最終在2018年2月推出了劃時代的OptiCool系統(tǒng)，扭轉(zhuǎn)了這一局面。

OptiCool 7T磁場系統(tǒng)

創(chuàng)新性設(shè)計理念：重新定義低溫強磁場光學(xué)實驗標(biāo)準(zhǔn)

OptiCool系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計理念使其成為低溫強磁場光學(xué)研究領(lǐng)域的里程碑式產(chǎn)品。與傳統(tǒng)設(shè)備相比，OptiCool具有多項革命性突破：

• 超大樣品空間與靈活光路：系統(tǒng)配備3.8英寸(Φ89mm×84mm)超大樣品腔，7個側(cè)面光學(xué)窗口和1個頂部超大窗口，支持光線從各個方向引入樣品腔，為復(fù)雜光路搭建提供了超高的靈活性。2020年3月，Quantum Design進(jìn)一步推出了集成式室溫物鏡選件，實現(xiàn)了4 mm的近工作距離和0.75的NA值，這在強磁場設(shè)備上取得了又一里程碑式的進(jìn)步。

• 超卓的低溫磁場性能：OptiCool采用創(chuàng)新型雙錐型劈裂磁體設(shè)計，可在超大空間提供高達(dá)±7T的強磁場，同時保持mK級的溫度穩(wěn)定性(1.7K~350K全溫區(qū)精準(zhǔn)控溫)。2025年3月Quantum Design最新發(fā)布的4-1-1矢量磁體型號進(jìn)一步將系統(tǒng)的磁場性能推向新的高度。系統(tǒng)特有的振動隔離技術(shù)將樣品振動控制在極低水平(<10 nm水平峰-峰值，<4 nm豎直峰-峰值)，為高精度測量提供了必要條件。

• 全干式無液氦設(shè)計：作為一款全干式系統(tǒng)，OptiCool采用脈管制冷技術(shù)，啟動和運行僅需少量氦氣，大幅降低了使用成本和維護(hù)復(fù)雜度。這一設(shè)計既響應(yīng)了全球液氦資源緊張的現(xiàn)狀，又符合科研設(shè)備綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。

OptiCool^® Vector，4-1-1矢量場系統(tǒng)

爆發(fā)式科研突破：OptiCool助力前沿科學(xué)發(fā)現(xiàn)

OptiCool系統(tǒng)的強大性能使其在全球范圍內(nèi)催生了一系列重大科研成果。加州大學(xué)伯克利分校王楓/Andrew Y. Joe團(tuán)隊通過創(chuàng)新的光學(xué)測量技術(shù)，突破性的在無外加磁場的MoSe?/hBN/WSe?異質(zhì)結(jié)構(gòu)中觀測到完美庫侖拖拽效應(yīng)，并揭示了激子絕緣體相中特殊的輸運行為。這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了對強關(guān)聯(lián)激子體系的理解，還為未來開發(fā)基于激子的低能耗電子器件提供了新思路。相關(guān)科研成果發(fā)表在《Science》上。

新加坡國立大學(xué)，Denis A. Bandurin研究團(tuán)隊利用OptiCool的低溫磁場環(huán)境，研究了雙層石墨烯(BLG)與六方氮化硼(hBN)形成的莫爾超晶格電子特性，發(fā)現(xiàn)了低磁場下高達(dá)2350%的磁阻效應(yīng)，以及具有340有效g因子的軌道磁化特征，相關(guān)成果發(fā)表于《ACS Nano》。

美國紐約州立大學(xué)石溪分校Mengkun Liu團(tuán)隊則基于OptiCool搭建了低溫磁場掃描近場光學(xué)顯微鏡，突破性的在納米尺度觀測到傳播的磁激子極化激元，為理解石墨烯在磁場下的行為提供了重要見解，研究成果發(fā)表在《Nature Nanotechnology》。

在哈佛大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的合作研究中，徐蘇楊(Suyang Xu)和Ni Ni團(tuán)隊利用OptiCool搭建的磁圓二色性測量系統(tǒng)，對二維MnBi₂Te₄材料進(jìn)行了深入研究，觀察到反鐵磁序?qū)鈱W(xué)控制的依賴性，相關(guān)發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《Nature Materials》。

本土化優(yōu)質(zhì)服務(wù)：助力中國科研攀登高峰

Quantum Design高度重視中國市場，針對國內(nèi)用戶需求提供了全面的本土化支持。2019年，OptiCool正式向美國以外市場銷售。2020年，Quantum Design公司在國內(nèi)的首套OptiCool系統(tǒng)于清華大學(xué)成功交付使用，用于量子材料超快光譜探測研究。值得一提的是，在新冠疫情期間，Quantum Design中國的技術(shù)團(tuán)隊通過國際遠(yuǎn)程協(xié)作方式，為用戶提供技術(shù)支持，確保設(shè)備正常高效的運行。

為更好地服務(wù)中國科研機(jī)構(gòu)，Quantum Design推出了國產(chǎn)定制化服務(wù)，結(jié)合中國本土制造優(yōu)勢，提供基于OptiCool的本地化光路集成、全光譜測量解決方案。目前，OptiCool已在清華大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)、武漢大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、南開大學(xué)等著名機(jī)構(gòu)投入使用，支持中國科學(xué)家在低溫強磁場光學(xué)研究領(lǐng)域取得了一系列重要突破。

OptiCool時間分辨的MOKE測量光路示意圖

第100套里程碑：開啟量子研究新篇章

第100套OptiCool系統(tǒng)的交付，標(biāo)志著這一創(chuàng)新型強磁場低溫光學(xué)系統(tǒng)已獲得全球科研界的廣泛認(rèn)可。從美國加州大學(xué)伯克利分校、圣迭戈分校到德國馬普微結(jié)構(gòu)物理研究所，從日本國立材料研究所到中國清華大學(xué)，OptiCool已成為探索量子前沿的標(biāo)準(zhǔn)科研工具。

隨著量子科技、二維材料、拓?fù)湮飸B(tài)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對多功能、高性能低溫強磁場光學(xué)平臺的需求將持續(xù)增長。OptiCool憑借其創(chuàng)新的設(shè)計理念和超卓的性能表現(xiàn)，必將在未來的科學(xué)探索中發(fā)揮更加重要的作用，助力全球科學(xué)家揭開更多自然界的未解之謎。第100套OptiCool的交付不是終點，而是新的起點， Quantum Design將繼續(xù)傾聽科研工作者的需求和心聲，推動低溫強磁場光學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為人類探索物質(zhì)世界的奧秘提供更強大的工具支持。