太赫兹显微镜
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太赫兹显微镜直接观测微观量子振动
Ke Ji Ri Bao· 2026-02-05 23:13
研究团队通过引入自旋电子发射器突破了这一瓶颈。这种由多层超薄金属构成的装置在激光激发下可产 生尖锐的太赫兹脉冲。研究人员将样品紧贴发射器,使太赫兹光在扩散前被局域化,形成"针尖"般的光 束,从而能够观察此前无法获取的微观量子细节。 据《自然》杂志4日报道,美国麻省理工学院研究团队开发出一种新型太赫兹显微镜,突破太赫兹光衍 射极限,首次将太赫兹光聚焦到微观尺度,实现对超导材料中微观量子振动的直接观测。这一突破使科 学家得以观测到隐藏数十年的电子行为,为研究高温超导机制及未来太赫兹通信器件提供了新工具。 太赫兹辐射位于微波与红外之间,其振荡频率可达每秒万亿次,与材料中原子和电子的自然振动频率相 匹配,因此被认为是研究量子动力学过程的理想"探针"。然而,太赫兹光的波长通常达数百微米,远大 于多数微观结构尺寸,导致难以对微尺度样品进行高精度成像。 该显微镜有望帮助科学家更深入理解超导材料的关键性质,推动室温超导研究。同时,该技术也可用于 筛选能够发射和接收太赫兹辐射的材料,为未来太赫兹频段无线通信奠定基础。与当前基于微波的通信 技术相比,太赫兹通信有潜力实现更高的数据传输速率。 太赫兹辐射属于非电离辐射,对生物组织安 ...