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AFM和非线性光学相结合可用于改善光学缺陷检测

2020-8-10 15:36| 发布者: 安之竹| 查看: 878| 评论: 0

摘要: 蒙特利尔,2020年8月7日-------一种检测光学材料中纳米级缺陷的技术可能会促进检测器技术的改进,该技术适用于从手机到太阳能电池的各种应用。

蒙特利尔,202087-------一种检测光学材料中纳米级缺陷的技术可能会促进检测器技术的改进,该技术适用于从手机到太阳能电池的各种应用。麦吉尔大学研究小组开发的这项技术使用原子力显微镜(AFM)来更好地理解和控制光学材料中的缺陷。这些纳米尺寸的光学缺陷难以识别和表征。麦吉尔团队将非线性光学方法与原子力显微镜相结合,以检测光和物质相互作用时产生的超快力。研究人员使用原子力显微镜(AFM)测量了电介质中光感应电子运动产生的静电力。他们观察到了由样品中的二阶非线性光学相互作用引起的力变化,其变化幅度小于15 纳米,时间分辨率为100飞秒。时间分辨率由光脉冲特性(而不是力传感器的特性)设置。

 

研究员Zeno Schumacher为了理解和改进材料,科学家通常使用快于100飞秒的光脉冲来探索反应发生的速度并确定过程中最慢的步骤光脉冲的电场每隔几飞秒振荡一次,将推动和拉动构成物质的原子级电荷和离子。然后,这些带电体在这些力的作用下移动或极化,正是这种运动决定了材料的光学特性

 

研究小组表明,可以在各种材料中以亚飞秒精度和纳米空间分辨率检测到两个延时光脉冲产生的力。研究人员在绝缘非线性光学材料(LiNbO3)和(MoSe2薄片上展示了他们的技术,该薄片是光学和扫描探针显微镜中使用的无机化合物。

 

研究人员认为,他们的技术将使纳米结构与光诱导的时间分辨动力学相关。彼得·格鲁特教授说:我们的新技术适用于任何材料,例如金属,半导体和绝缘体它将能够使用高的空间和时间分辨率来研究,理解并最终控制光伏材料中的缺陷。最终,它将帮助我们改善广泛技术中使用的太阳能电池和光学探测器。


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