高效和连续的载波封面相位控制用于特拉赫兹光波驱动扫描探头显微镜
Jonas Allerbeck1, Joel Kuttruff2, Laric Bobzien1
1nanotech@surfaces Laboratory, Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Überlandstrasse 129, 8600 Dübendorf, Switzerland.
概括
我们开发了一种先进的超快扫描道显微镜 (U-STM) 设置,用于精确的量子动力学研究. 这种新的THz-STM系统提供了高时空分辨率,用于在原子尺度上研究材料.
科学领域:
- 量子动力学 量子动力学是什么?
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 了解先进材料中的量子动力学需要以最终的时空分辨率进行表征.
- 超快扫描道显微镜 (U-STM) 集成了皮秒时间分辨率与太赫兹 (THz) 脉冲和STM的原子空间分辨率.
研究的目的:
- 介绍一种先进的THz-STM设置,用于局部电子状态的选择性激发.
- 为量子系统中的特定能量结构提供量身定制的短暂场形状.
主要方法:
- 实现多MHz的重复率,强大的THz近场,以及连续载体膜相位 (CEP) 控制.
- 使用挫败的总内部反射来有效控制单周期THz脉冲的CEP (>60%传导率).
- 采用两个不同的THz发电臂进行个别脉冲塑造和振幅调制,从而实现灵活的THz探测方案.
主要成果:
- 在尖端样本交叉点达到超过20V的1MHz和41MHz的1V的峰值THz电压.
- 在远距离和近距离的领域中,已证明连续相位移动高达0.75π.
- 启用可扩展的重复速率高达41 MHz,用于先进的U-STM调查.
结论:
- 开发的THz-STM系统为量子动力学研究提供了前所未有的时空分辨率.
- 方便研究纳米结构和低维材料中的兴奋状态传播.
- 开辟了研究原子量子系统中的动态过程在其原生尺度上的新途径.


