原创 德科学家利用激光和STEM研制出拍摄量子世界的超快显微镜

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原创 德科学家利用激光和STEM研制出拍摄量子世界的超快显微镜

原标题:德科学家利用激光和STEM研制出拍摄量子世界的超快显微镜

江苏激光联盟导读:位于斯图加特的马克斯普朗克固体研究所的研究人员,将超短激光脉冲与扫描隧道显微镜结合,开发了一种显微镜,用于追踪在量子尺度上进行极快的过程。这种显微镜——一种用于量子世界的高清摄像机——允许精确跟踪电子运动到单个原子。

纳米电子器件在量子区间运行时需要在相干操纵和在原子尺度和时间跨度上的电子控制两个条件下才能运行。来自《Science》杂志的报道,采用相干控制电子在扫描隧道显微镜的隧道结进行精确的调控两个周期长(时间小于6fs)的载波包络相位。研究人员探测了光子、场驱动隧道、两个不同的光学脉冲的不同区域同隧道结的相互作用。显示出存在两个区域到另外一个区域的过渡区。研究结果显示是有在可能在原子层面且在飞秒精度范围实现诱导、追踪和控制电子的电流,提供了一个发展兆赫兹相干纳米电子学和显微学的常规方法。

做出极端的解决方案,来自马普研究所

图解:采用将超快激光脉冲(红色)和扫描隧道显微镜相结合的手段,来自马普固态研究所的研究人员正在开展一项对量子世界进行拍摄过程的研究。他们利用激光照亮显微镜和样品之间的微小间隙。此时电子(蓝色)会克服样品和尖端之间的鸿沟。通过这个方式,,当获取诸如电子波包(蓝色的波形)在原子迟钝的空间分布的影像时,他们获得了一个在几百阿秒的尺度范围内的暂时的解决方案。

基于量子光学发展的用来追踪电子的显微镜拍摄电子运动的照片

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