Терагерцовую микроскопию приспособили для изучения нанообъектов

Терагерцовую микроскопию приспособили для изучения нанообъектов

Разрешение лазерной терагерцовой эмиссионной микроскопии удалось довести до 20 нанометров. Такого эффекта физики из США и Дании смогли добиться, дополнив терагерцовый микроскоп ближнепольным зондом, что повысило его разрешающую способность сразу на три порядка. Работа опубликована в ACS Photonics.

Лазерная терагерцовая эмиссионная микроскопия используется для исследования сверхбыстрой динамики носителей заряда или поляризации внутри кристалла. В основе метода лежит возбуждение с помощью фемтосекундных лазерных импульсов в материале терагерцового излучения. Исследование возбужденных при этом носителей заряда, которые двигаются с ускорением, дает информацию о локальном электрическом поле внутри кристалла. До настоящего времени пространственное разрешение такого метода ограничивалось дифракционным пределом, поэтому нельзя было исследовать объекты или области кристалла, размер которых меньше длины волны возбуждающего лазера.

В своей новой работе международная группа ученых из США и Дании предложила способ увеличить пространственное разрешение лазерного терагерцового микрооскопа, совместив его с зондом сканирующего ближнепольного микроскопа. В качестве такого зонда используется металлическая иголка с очень тонким острием. Во-первых, она ограничивает поле падающего света, что повышает разрешающую способность метода до длин меньше длины волны, а во-вторых, рассеяние света приводит к появлению оптической нелинейности в области между исследуемым образцом и кончиком иголки. В результате этого эффекта размер исследуемой области становится практически равен размеру кончика иголки, и доводит разрешение метода до 20 нанометров. Подобное совмещение ученые уже использовали для увеличения разрешающей способности инфракрасной микроскопии.

Сравнение изображений, полученных разными методами, показали, что действительно разрешающая способность каждого из методов ограничивается только размером острия иголки и достигает 20 нанометров. А сравнение этих результатов с данными терагерцовой эмиссионной микроскопии в чистом виде показало, использование ближнепольного зонда улучшает разрешающую способность мтеода почти в тысячу раз.

По словам ученых, разработанный ими метод позволит исследовать с повышенной точностью электронные свойства самых разнообразных материалов, в частности, многослойных первоскитных солнечных батарей, эффективность которых зависит переноса заряда на межзеренных границах.

Терагерцовое излучение может использоваться не только для исследования электронных свойств различных материалов, но и для более необычных задач. Например, с помощью терагерцовой спектрометрии удается определять пола цыпленка до его вылупления из яйца. Еще одним вариантом применения терагерцового излучения является чтение закрытых книг.

Александр Дубов

N+1

Похожие новости:
Ученые создали InfraStruct для 3d печати
Терагерцовое излучение, которое, в силу своего диапазона длин волн также называют субмиллиметровым излучением, снижается между микроволновым и инфракрасным излучением в электромагнитном спектре. Его полезность — вплоть до того, что оно может проникать в различные ткани, бумаги и пластмассы, не причиняя ..
2013-07-26 1096 0 Технология
0
Ученые разработали микроскопический датчик силы
Физики из России, Белоруссии и Испании разработали микроскопический датчик силы, в своем устройстве использующий углеродные нанотрубки. Описание датчика представлено к публикации в журнале Computational Materials Science, с ее кратким содержанием можно ознакомиться на сайте Московского физико-технического института. Устройство представляет ..
2014-07-01 1616 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 2015 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1628 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1711 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1543 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2698 0 Технология
0
Кольцевой воздушный ветрогенератор получил престижную награду
В ближайшие месяцы американские инженеры испытают систему генерации энергии, которая представляет собой парящий в небе пропеллер в надувной оболочке. На полукилометровой высоте скорость ветра в семь раз выше, чем у верхушек 100-метровых наземных ветряков. А с ускорением воздушных потоков мощность ..
2011-10-29 2769 0 Технология
0
Эконоватор обещает накачать нефти из старых шин
ЗАО «Эконоватор», контролируемое группой воронежских предпринимателей, планирует построить в Бобровском районе предприятие по переработке автопокрышек в синтетическую нефть и технический углерод мощностью переработки 40 тыс. т в год. Стоимость проекта составит около 1 млрд руб., завод может быть построен ..
2011-10-29 2780 0 Технология
0
Высокие технологии натолкнулись на закон
Выход на IT-рынок в России затруднен законодательными препонами и бизнес-стереотипами. Такой диагноз финансированию высокотехнологичной индустрии сделали сами инвесторы и юристы. Впрочем, создатели программного обеспечения все еще настроены на развитие инновационного процесса. Несмотря на "Сколково" и устремление России к инновациям, развитию самой ..
2011-10-29 1402 0 Технология
0
В СССР были поезда быстрее Сапсана, где они?
«Безумный! Почто желаешь познати тайну, которую я сокрылот смертных непроницаемым покровом неизвестности?Почто, о дерзновенный! познати жаждешь то, чтоедина мысль предвечная постигать может? Ведай,что неизвестность будущего соразмернабренности твоего сложения…»«Путешествие из Санкт-Петербурга в Москву», Александр Радищев,1790 годВведениеМатериал ..
2011-10-30 4647 2 Технология
0
РОСНАНО начинает сотрудничество с Ярославской областью
27 октября в Москве на IV Международном форуме «Rusnanotech-2011» был подписан договор о сотрудничестве между ОАО «РОСНАНО», Фондом инфраструктурных и образовательных программ и правительством Ярославской области. Достигнутое соглашение будет действовать до 2015 года. Новый проект «РОСНАНО» предполагает плотное взаимодействие в области образования, ..
2011-10-30 1851 0 Технология
1
Петербургские школы переходят на электронные учебники
Эксперимент по использованию ридеров вместо традиционных учебников пройдёт в шести школах Санкт-Петербурга. Эксперты почти не сомневаются, что электронные книги облегчат жизнь ученикам и помогут более рационально организовать процесс обучения. В будущем опыт Северной столицы, если, конечно, ..
2011-10-30 1850 0 Технология
0
В Москве завершился форум Optiсs-Expo-2011
В Москве завершился Международный форум "Оптические приборы и технологии - Optiсs-Expo-2011". В этот раз выставка была посвящена 50-летию полёта Юрия Гагарина. Действительно, космос и оптика неразделимы. Сегодня сфера применения систем оптического наблюдения необычайно широка - от борьбы с терроризмом ..
2011-10-30 1690 0 Технология
0
Ученые создали шагающие робо-ноги
Японские разработчики говорят о создании уникальной механической конструкции: необычных робо-ног, передвигающихся исключительно за счет собственного веса Новинка ходит подобно человеку, а процесс хождения робо-ног производится без каких-либо двигателей или внешнего оборудования. Новая разработка ученых получила название ..
2011-10-30 1895 0 Технология
0