材料的性能在芯片制造，新能源，醫療，機械，機電等諸多領域起著舉足輕重的作用。隨著科學技術的進步，人們發現材料學的宏觀性能往往取決于材料微區的性能累積。因此，材料科學等研究領域的學者將研究重心放在了材料的微區組織和相關性能上。當研究的對象尺寸從宏觀的厘米和毫米小到微米和納米時，相關組織和性能的研究就需要特別注意不同區域組織和性能的對應關系。為了表征這種對應關系，通常需要在不同的設備間進行切換，很難實現在納米級精準度的前提下對某一微區進行表征，各種表征和性能的測量也很難鎖定需要的微區域，所獲得的研究結果關聯性較弱。

為了解決這一問題，Quantum Design公司推出了多功能材料微區原位表征系統-FusionScope。該系統可以對材料納米級微區域進行原位二維和三維的形貌、成分分析、力學性能、電學性能，磁學性能表征。同時，FusionScope還可以搭配加熱/制冷樣品臺以及可傾轉到80°的大傾角樣品臺來滿足客戶的不同需求，可廣泛滿足材料科學，納米結構，半導體或太陽能電池、生命科學等領域的應用。設備操作軟件簡單易用，并且為剛接觸和有經驗的使用者分別提供了不同使用模式。設備后期維護簡單，所占空間小，方便使用。

材料微區性能綜合表征系統主要優勢：

簡單易用

Quantum Design自主研發的AFM和SEM成熟集成方案，自動化程度高，軟件/硬件操作簡單易用；不僅能滿足有經驗的使用者，也能讓初學者快速上手；

原位共享坐標測量

多種AFM功能與SEM原位聯用，發揮出兩種常用顯微鏡的技術優勢，實現同一時間、同一樣品區域和相同條件下的原位共享坐標測量，避免樣品轉移過程中的污染風險，特別適合環境敏感樣品；

齊全的測量功能

多通道樣品特性成像，并無縫關聯到三維形貌圖像中。AFM可測量的功能包括有：三維/二維表面形貌成像，力學/機械性能測量、電學測量、磁學測量；SEM配備EDS功能；

原位旋轉測量
利用SEM進行實時、快速、精準導航AFM針尖，從而實現AFM對感興趣區域的精準定位與測量。無需轉移樣品，原位進行80° AFM與樣品臺同時旋轉；

更換樣品

FusionScope更換樣品僅需幾分鐘，簡單快速。

功能展示

電子成像：

圖2. FusionScope和Hitachi Flex電子成像對比。左側圖為FusionScope獲得結果，右圖為Hitachi Flex掃描電鏡結果

不銹鋼樣品微區電子成像-三維成像-磁學綜合表征：

圖3. FusionScope對不銹鋼樣品的微區進行電子成像，三維成像和磁學性能綜合表征

BaTiO₃樣品微區電子成像-三維成像-電學綜合表征：

圖4. FusionScope對BaTiO₃樣品進行電子成像，三維形貌和電學性能的綜合表征

BaTiO₃樣品的EFM、AFM、SEM掃描視頻

微觀力學性能表征：

圖5. 利用FusionScope的FIRE模式（Finite Impulse Response Excitation）對不同彈性模量的聚合物進行綜合表征

大尺寸樣品形貌綜合表征：

圖6. FusionScope對刀片樣品進行電子成像和三維成像綜合表征

FusionScope對刀片尖銳部分掃描視頻