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“热门”新型显微镜使用倏逝波检查材料

本站发布时间:2023-11-21 13:16:59

常规显微镜是辐射样品,通常用光或电子任何反射或图案辐射都可以用来构建详细的图像,并获取有关材料表面的特征信息这是一种有效的测量方法,但不是可以使用的唯一技术来自日本的研究人员一直在开发一种新的显微镜形式,可以以纳米级的精度探测物体表面的细节,比如材料晶格和电子温度的分布

Evancentwaves是一种短寿命的电磁波,不具有传输能量,有点像材料表面的波纹当光与表面相互作用时会产生这种现象,但也可能是热产生的所有物质都含有能量和密度,并使材料中的温度波动局部化,可以短暂地产生强烈的瞬态东京大学工业科学研究所的研究人员开发的这种强大的新型显微镜的关键是通过检测这些波

作者RyokoSakuma解释道:“使用散射电磁辐射进行近场光学显微镜扫描,是在纳米尺度上检查材料性能最常用的技术之一。”利用红外波长的变化,望远镜可以观测到热能无法探测到的辐射“我们的新技术使用了对物体自身辐射的精确检测,这样表面就不会发光。”

使用该原型仪器,对铝和氮化铝这两种电介质材料中产生的所有中心波进行了研究这种不可预测的弱散射可以被称为“最窄频带”这是第一次在没有曝光的情况下观察到这种现象最重要的是,他们的光谱分析表明,只有极性波(即表面反射所用的波)存在于最外层,尽管理论预测这些极性波可能伴随着大量的热辐射这些结果有助于理解这一频带中的所有中心波,并为改进的无源检测模型奠定基础,以确定电介质材料

团队决心进一步开发这项技术“我们的仪器是世界上唯一能够使用赫兹波长在表面上观察纳米尺度温度分布的仪器。”第一作者YusukeKajihara解释道他们的波长从中红外开始,大约从10µ;m、 延伸1mm作为原型,改进仪器功能是目前的主要目标Kajihara补充道:“这项显微镜技术是全新的,它仍然在学习如何以及在哪里应用。”

团队打算对他们的原型仪器进行改进,并确定该技术的工作方式下一步是开发一个已验证的检测模型目标是更高的可满足性,从而产生强大的无损表征技术,允许对材料的表面动力学进行高度定位和分析


来源:

Materials provided by
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Ryoko Sakuma, Kuan-Ting Lin, Yusuke Kajihara.
    Thermal near-field scattering characteristics for dielectric materials. Scientific Reports, 2023; 13 (1) DOI: 10.1038/s41598-023-44920-y

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