我國(guó)太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)研制實(shí)現(xiàn)突破
近日,中國(guó)科學(xué)院空天信息研究院(廣州園區(qū))-廣東大灣區(qū)空天信息研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大灣區(qū)研究院”)成功研制出太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于原子級(jí)(埃級(jí))的空間分辨率和優(yōu)于500飛秒的時(shí)間分辨率,成為國(guó)內(nèi)首套自主研制的太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)。
掃描隧道顯微鏡(STM)是一種用于觀察和定位單個(gè)原子的掃描探針顯微工具,通過(guò)原子尺度的針尖,在不到一個(gè)納米的高度上,對(duì)不同樣品進(jìn)行超高精度掃描成像。STM在低溫下可以利用探針尖端精確操縱單個(gè)分子或原子,不僅是重要的微納尺度測(cè)量工具,也是頗具潛力的微納加工工具,在原子級(jí)掃描、材料表面探傷及修補(bǔ)、引導(dǎo)微觀化學(xué)反應(yīng)、控制原子排列等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的電學(xué)調(diào)制速率限制了STM在更高時(shí)間分辨率的觀測(cè)(一般具有微秒量級(jí)的時(shí)間分辨率)。2013年,加拿大阿爾伯塔大學(xué)教授Frank Hegmann,首次將太赫茲脈沖和STM結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了亞皮秒時(shí)間分辨和納米空間分辨,隨后德國(guó)、美國(guó)等科研團(tuán)隊(duì)紛紛開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研究。 大灣區(qū)研究院太赫茲研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近12個(gè)月,突破了太赫茲與掃描隧道針尖耦合、太赫茲脈沖相位調(diào)制等核心關(guān)鍵技術(shù),成功研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)太赫茲掃描隧道顯微鏡(THz-STM)。該顯微鏡具有埃級(jí)空間分辨率和亞皮秒時(shí)間分辨率(提升100萬(wàn)倍以上),可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高時(shí)間和空間分辨下的精密檢測(cè)(飛秒-埃級(jí)),為進(jìn)一步揭示微納尺度下電子的超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供了強(qiáng)有力的技術(shù)手段,可用于新型量子材料、微納光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、超快化學(xué)等領(lǐng)域。 ![]() THz自相關(guān)脈沖和THz-STM電流信號(hào) ![]() THz-STM系統(tǒng) ![]() 硅重構(gòu)表面原子分辨和金表面原子分辨 該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委太赫茲基礎(chǔ)科學(xué)中心、廣東省科學(xué)技術(shù)廳、廣州市、黃埔開(kāi)發(fā)區(qū)等相關(guān)項(xiàng)目的資助。 |
最新評(píng)論
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churuiwei 2022-03-01 09:19中國(guó)科學(xué)院空天信息研究院(廣州園區(qū))-廣東大灣區(qū)空天信息研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大灣區(qū)研究院”)成功研制出太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)
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lisanshi2011 2022-03-01 09:40太赫茲掃描隧道顯微鏡,高大上
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xjz0203 2022-03-01 09:55我國(guó)太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)研制實(shí)現(xiàn)突破
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kine84 2022-03-01 10:13不明覺(jué)厲
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feixiangxu 2022-03-01 12:34太赫茲技術(shù)還是需要突破的!
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chenyh 2022-03-01 13:201nm的級(jí)別了
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lianhcheng 2022-03-01 14:10這,太高科技了
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makeyma 2022-03-01 16:08實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于原子級(jí)(埃級(jí))的空間分辨率和優(yōu)于500飛秒的時(shí)間分辨率。厲害。
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jeremiahchou 2022-03-01 17:57中國(guó)科學(xué)院空天信息研究院(廣州園區(qū))-廣東大灣區(qū)空天信息研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大灣區(qū)研究院”)成功研制出太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于原子級(jí)(埃級(jí))的空間分辨率和優(yōu)于500飛秒的時(shí)間分辨率,成為國(guó)內(nèi)首套自主研制的太赫茲掃描隧道顯微鏡系統(tǒng)。
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腳印 2022-03-01 18:28掃描隧道顯微鏡(STM)是一種用于觀察和定位單個(gè)原子的掃描探針顯微工具