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World File Search System磁强计
使用量子金刚石显微镜对 8 nm 工艺节点芯片和 3D 电流分布进行矢量磁流成像 Sean M. Oliver, 1,2,*
摘要 业界采用三维 (3D) 微电子封装的趋势日益增长，这要求开发新的创新型故障分析方法。为此，我们的团队正在开发一种称为量子金刚石显微镜 (QDM) 的工具，该工具利用金刚石中的一组氮空位 (NV) 中心，在环境条件下同时对微电子进行宽视野、高空间分辨率的矢量磁场成像 [1,2]。在这里，我们展示了 8 nm 工艺节点倒装芯片集成电路 (IC) 中的二维 (2D) 电流分布和定制多层印刷电路板 (PCB) 中的 3D 电流分布的 QDM 测量结果。倒装芯片中 C4 凸块发出的磁场在 QDM 测量中占主导地位，但这些磁场已被证明可用于图像配准，并且可以减去它们以分辨芯片中微米级相邻的电流轨迹。通孔是 3D IC 中的一个重要组件，由于其垂直方向，因此仅显示 B x 和 B y 磁场，而使用传统上仅测量磁场 B z 分量（正交于 IC 表面）的磁强计很难检测到这些磁场。使用多层 PCB，我们证明了 QDM 能够同时测量 3D 结构中的 B x 、B y 和 B z 磁场分量，这对于在电流通过层之间时解析通孔产生的磁场非常有利。两个导电层之间的高度差由磁场图像确定，并与 PCB 设计规范相符。在我们为以下提供进一步 z 深度信息的初始步骤中
空间物理学职业的经验教训
我在多伦多长大，20 世纪 40 年代中期开始上学。我并不是一个特别优秀的学生，我对下棋比赛的兴趣可能比对学校教的科目更浓厚。尽管如此，我相信下棋学到的东西可能至少和学校教的东西一样重要。在我从事空间物理学的工作中，能够想象三维复杂场景并提前思考几步的能力是一项独特的优势。当我上大学时，我选择进入多伦多大学的 MPC（数学、物理和化学）专业。这似乎是个不错的选择，因为我的三个哥哥都是大学毕业并获得物理学博士学位的。在头三年，我最多只是一个平庸的学生。后来，一次幸运改变了一切。在三年级和四年级之间的暑假，我第一次在科学实验室工作，制造设备并参与了第一台脑部扫描机的研发。我以优异的成绩完成了最后一年的学业，并进入了研究生院。在攻读硕士学位期间，我设置了磁强计阵列来研究安大略省南部的地下电导率。我本应该研究地球的感应电流，但我想知道是什么感应了这些电流。我在阿金库尔磁力观测台花了很多时间观察磁力图，过了一段时间，我开始看到一些模式。我实际上是在观察现在被称为亚暴的磁特征——在当时它们被称为磁湾。当我被说服去不列颠哥伦比亚大学攻读博士学位，研究地球磁场的扰动时，我已经着迷了。这就是我从事空间物理学事业的原因。1966 年获得博士学位后，我研究地磁脉动，在瑞典斯德哥尔摩的皇家理工学院做了博士后
微型原子磁传感器在军事系统中的应用
新一代微型超高灵敏度原子磁强计正在开发中，并被集成到军事系统中。这些新系统汇集了微机电系统、原子物理学、光学、电磁学和数据采集方法方面的进步，在总磁场灵敏度方面实现了创纪录级别的性能，同时实现了尺寸、重量和功率的大幅降低。非常小规模的传感器（大约几立方厘米）已经在标量和矢量模式下进行了演示，并集成到各种国防应用的设计中。我们的工作重点是将这些传感器实际集成到操作平台中。在工作环境中使用这些传感器有许多意义，例如优化信噪比、检测概率和误报缓解。开发在地球磁场中有效运行的工作传感器模块和平台以用于各种军事目标检测、定位和特性描述任务的挑战是巨大的。我们研究了平台和环境噪声的缓解以及传感器阵列和相关数据采集系统的开发。除了建模和模拟之外，我们还通过初步实验数据研究了传统低频磁力测量的变化和增强。特别是，我们讨论了传感器控制、目标地理定位和数据处理的独特部署概念。重点放在针对平台子集（小型无人地面、无人水下和无人驾驶飞行器）和感兴趣的目标定制的具有特定带宽灵敏度的原型上。应用包括用于海底和地下威胁检测的配置 - 特别是与固定或移动爆炸物和紧凑金属目标（如弹药、简易威胁装置、潜艇和其他危险物体）相关的配置。我们展示了微型磁传感器的当前和未来功能的潜力，包括非常高的磁场灵敏度、带宽选择性、源场控制和阵列处理。
Tesseract——高稳定性、低噪声磁通门传感器……
摘要。精确的高精度磁场测量对许多应用来说都是一项重大挑战，包括研究空间等离子体的星座任务。仪器稳定性和正交性对于在不进行大量交叉校准的情况下对星座中不同卫星进行有意义的比较至关重要。这里我们描述了 Tesseract 的设计和特性 - 一种专为低噪声、高稳定性星座应用而设计的磁通门磁强计传感器。Tesseract 的设计利用了定制低噪声磁通门芯制造方面的最新发展。六个定制的赛道磁通门芯牢固而紧凑地安装在一个坚固的三轴对称基座内。 Tesseract 的反馈绕组配置为四方 Merritt 线圈，以在传感器内部创建一个大的均匀磁零点，其中磁通门磁芯保持在接近零的磁场中，而不管环境磁场如何，以提高磁芯磁化循环的可靠性。 Biot-Savart 模拟用于优化反馈 Merritt 线圈产生的磁场的均匀性，并通过实验验证其沿赛道磁芯轴线的均匀性在 0.42 % 以内。使用线圈系统内装满干冰的绝缘容器来测量传感器反馈绕组的热稳定性。发现反馈绕组的温度灵敏度在 13 到 17 ppm ◦ C − 1 之间。传感器的三个轴在 −45 至 20 ◦C 的温度范围内保持正交性，误差不超过 0.015 ◦。Tesseract 的核心在 1 Hz 时实现了 5 pT √ Hz −1 的磁本底噪声。Tesseract 将在 ACES-II 探空火箭上进行飞行演示，目前计划于 2022 年底发射，并将再次搭载在 TRACERS 卫星任务上，作为 MAGIC 技术演示的一部分，目前计划于 2023 年发射。
使用量子金刚石显微镜对 8 nm 工艺节点芯片进行矢量磁流成像和 3D 电流分布
业界越来越倾向于采用三维 (3D) 微电子封装，这要求开发新的创新型故障分析方法。为此，我们的团队正在开发一种称为量子金刚石显微镜 (QDM) 的工具，该工具利用金刚石中的一组氮空位 (NV) 中心，在环境条件下同时对微电子进行宽视野、高空间分辨率的矢量磁场成像 [1,2]。在这里，我们展示了 8 nm 工艺节点倒装芯片集成电路 (IC) 中的二维 (2D) 电流分布和定制多层印刷电路板 (PCB) 中的 3D 电流分布的 QDM 测量结果。倒装芯片中 C4 凸块发出的磁场在 QDM 测量中占主导地位，但这些磁场已被证明可用于图像配准，并且可以减去它们以分辨芯片中微米级相邻的电流轨迹。通孔是 3D IC 中的一个重要组件，由于其垂直方向，因此仅显示 B x 和 B y 磁场，而使用传统上仅测量磁场 B z 分量（与 IC 表面正交）的磁强计很难检测到这些磁场。使用多层 PCB，我们证明了 QDM 能够同时测量 3D 结构中的 B x 、B y 和 B z 磁场分量，这对于在电流通过层间时解析通孔磁场非常有利。两个导电层之间的高度差由磁场图像确定，并且与 PCB 设计规范一致。在我们最初使用 QDM 为复杂 3D 电路中的电流源提供更多 z 深度信息的步骤中，我们证明了由于麦克斯韦方程的线性特性，可以从整个结构的磁场图像中减去各个层的磁场图像。这允许从设备中的各个层中分离信号，该信号可用于通过求解 2D 磁逆来映射嵌入式电流路径。这种方法提出了一种迭代分析协议，利用神经网络对包含各种类别的电流源、隔离距离和噪声的图像进行训练，并结合 IC 的先验信息，
载他莫昔芬的 L-赖氨酸包覆磁性氧化铁纳米粒子对乳腺癌细胞周期阻滞和抗癌活性的高效性
摘要 简介：由于药物的副作用，纳米级药物递送系统的发展带来了药物治疗的显著改善，因为药物的药代动力学发生了变化，毒性降低，药物的半衰期增加。本研究旨在合成载有他莫昔芬 (TMX) 的 L-赖氨酸包覆磁性氧化铁纳米粒子作为纳米载体，以研究其对 MCF-7 癌细胞的细胞毒性和抗癌特性。方法：合成磁性 Fe 3 O 4 纳米粒子并用 L-赖氨酸 (F-Lys NPs) 包覆。然后，将 TMX 负载到这些 NP 上。通过 X 射线衍射 (XRD)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM)、动态光散射 (DLS)、差示扫描量热法 (DSC)、振动样品磁强计 (VSM) 和热重分析 (TGA) 评估合成纳米粒子 (F-Lys-TMX NPs) 的特性。在 pH 5.8 和 pH 7.4 下分析药物释放。将 MCF-7 细胞暴露于 F-Lys-TMX NPs、F-Lys NPs 和 TMX 24、48 和 72 小时。为了评估设计的纳米粒子的细胞毒潜力，进行了 MTT 和细胞凋亡测定、实时 PCR 和细胞周期分析。结果：F-Lys-TMX NPs 具有球形形态，尺寸范围为 9 至 30 nm。通过增加纳米粒子浓度和处理时间，与 TMX 相比，在 F-Lys-TMX NPs 处理的细胞中观察到更多的细胞增殖抑制和凋亡诱导。ERBB2、细胞周期蛋白 D1 和细胞周期蛋白 E 基因的表达水平下调，而 caspase-3 和 caspase-9 基因的表达水平上调。药物释放研究表明，纳米粒子的释放缓慢且受控，受 pH 依赖。细胞周期分析表明，F-Lys-TMX NPs 可以将细胞停滞在 G0/G1 期。结论：研究结果表明，与 TMX 相比，F-Lys-TMX NPs 更有效，并且具有抑制细胞增殖和诱导凋亡的潜力。因此，F-Lys-TMX NPs 可被视为针对 MCF-7 乳腺癌细胞的抗癌剂。