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2017-7-7 閱讀(945)
北京大學(xué)物理學(xué)院教授張家森在近期出版的《物理學(xué)報(bào)》上，發(fā)表了題為《飛秒時間分辨近場光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)用》的論文。這篇文章表明，我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)*飛秒近場光學(xué)系統(tǒng)，時間分辨率達(dá)到170飛秒，空間分辨率達(dá)到80納米。此前，上只有瑞典、日本等國的幾個研究小組達(dá)到這一水平。在7月27日舉行的中國科協(xié)第七次科技期刊與媒體見面會上，有關(guān)專家將這一成果推薦給大眾媒體。 據(jù)介紹，由于納米科技的發(fā)展，科學(xué)家已能研究納米尺度甚至亞納米尺度的物理過程。在時間尺度上的很多重要過程，如化學(xué)反應(yīng)及光合作用等，往往發(fā)生在飛秒(1飛秒為10-15秒)量級。近年來，隨著飛秒脈沖激光技術(shù)的發(fā)展，飛秒時間分辨光譜技術(shù)在納米材料的載流子弛豫動力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、光合作用超快過程等研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中很多研究對象的超快動力學(xué)性質(zhì)具有高度空間依賴性，如納米材料、量子線、量子點(diǎn)以及光合系統(tǒng)捕光色素復(fù)合物等。由于普通的遠(yuǎn)場飛秒光譜技術(shù)受衍射極限限制，無法對納米結(jié)構(gòu)的非均一性所造成的精細(xì)結(jié)構(gòu)加以分析，有必要在突破光學(xué)衍射極限的尺度上進(jìn)行探測。 該論文作者在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法上具有創(chuàng)新性。他們將飛秒光脈沖和近場光學(xué)顯微鏡結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了飛秒時間分辨近場光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過高頻聲光調(diào)制和差頻鎖相探測，大大的提高了信噪比，消除了抽運(yùn)、探測光本底信號，從而在收集模式下測得飛秒時間分辨的透射光微弱信號變化。同時獲得了80納米的空間分辨和170飛秒的時間分辨測量。科研人員利用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，研究了金納米結(jié)構(gòu)的熱電子弛豫動力學(xué)過程，觀察到不同位置間熱電子弛豫動力學(xué)的差異。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。
