用于超快隧穿谱学的原子尺度太赫兹近场
介观与纳米尺度物理
2024-11-14 v1
摘要
光波驱动的太赫兹扫描隧穿显微镜 (THz-STM) 能够以埃级分辨率探索广泛材料中的超快动力学。与扫描近场光学显微镜不同——后者通过分析针尖散射的光子来获取纳米尺度的局域介电函数——THz-STM 利用强场单周期太赫兹脉冲驱动隧穿结中的超快电流，从而探测局域电子态密度。然而，THz-STM 结中的太赫兹场也可能因样品的电磁响应而发生频谱修正。在此，我们展示了一种在原子隧穿结中获取太赫兹近场波形的可靠且自洽的方法，该方法可普遍应用于导电表面。通过将波形采样与整形同太赫兹扫描隧穿谱学 (THz-STS) 结合，我们全面表征了隧穿结，并将局域样品性质与太赫兹脉冲耦合及场增强效应区分开来。通过建模，我们验证了孤立单极太赫兹感应电流脉冲的存在，从而便于对高光谱分辨率的微分 THz-STS 作直接解释。最后，我们展示了利用隧穿结中极局域化近场实现原子尺度太赫兹时域谱学的可行性。
关键词
引用
@article{arxiv.2310.14335,
title = {Atomic-Scale Terahertz Near Fields for Ultrafast Tunnelling Spectroscopy},
author = {Vedran Jelic and Stefanie Adams and Mohamed Hassan and Kaedon Cleland-Host and S. Eve Ammerman and Tyler L. Cocker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.14335},
year = {2024}
}