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News Center北京大學物理學院教授張家森在近期出版的《物理學報》上,發表了題為《飛秒時間分辨近場光學系統實現及其應用》的論文。這篇文章表明,我國科學家實現了國內*飛秒近場光學系統,時間分辨率達到170飛秒,空間分辨率達到80納米。此前,上只有瑞典、日本等國的幾個研究小組達到這一水平。在7月27日舉行的中國科協第七次科技期刊與媒體見面會上,有關專家將這一成果推薦給大眾媒體。 據介紹,由于納米科技的發展,科學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,如化學反應及光合作用等,往往發生在飛秒(1飛秒為10-15秒)量級。近年來,隨著飛秒脈沖激光技術的發展,飛秒時間分辨光譜技術在納米材料的載流子弛豫動力學、化學反應動力學、光合作用超快過程等研究領域得到廣泛應用。其中很多研究對象的超快動力學性質具有高度空間依賴性,如納米材料、量子線、量子點以及光合系統捕光色素復合物等。由于普通的遠場飛秒光譜技術受衍射極限限制,無法對納米結構的非均一性所造成的精細結構加以分析,有必要在突破光學衍射極限的尺度上進行探測。 該論文作者在實驗技術和方法上具有創新性。他們將飛秒光脈沖和近場光學顯微鏡結合,成功實現了飛秒時間分辨近場光學系統。該系統通過高頻聲光調制和差頻鎖相探測,大大的提高了信噪比,消除了抽運、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。科研人員利用該實驗系統,研究了金納米結構的熱電子弛豫動力學過程,觀察到不同位置間熱電子弛豫動力學的差異。北京富瑞恒創科技有限公司。