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低温磁-太赫兹扫描近场光学显微镜(cm-SNOM)

介观与纳米尺度物理 2023-08-17 v1 材料科学 强关联电子 超导电性

摘要

我们开发了一个可在高磁场和液氦温度以下工作的多功能近场显微平台。我们利用该平台演示了极端太赫兹(THz)纳米镜操作,并首次在低至1.8 K的温度和高达5 T的磁场同时条件下获得低温磁-太赫兹时域纳米光谱/成像。我们的低温磁-太赫兹扫描近场光学显微镜(cm-SNOM)仪器由三大部分组成:i)一个5 T分裂对磁体低温恒温器,带有定制插入件用于内部安装SNOM;ii)一个接受超快太赫兹激发的原子力显微镜(AFM)单元;iii)一个MHz重复频率、飞秒激光放大器,用于高场太赫兹脉冲产生与灵敏探测。我们应用cm-SNOM对超导与拓扑材料进行了原理验证测量。所展示的新能力为研究需要在纳米空间、飞秒时间与太赫兹能标上同时具备低温运行与外加磁场极端环境的量子材料开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.07319,
  title  = {Cryogenic Magneto-Terahertz Scanning Near-field Optical Microscope (cm-SNOM)},
  author = {Richard H. J. Kim and Joong-Mok Park and Samuel J. Haeuser and Liang Luo and Jigang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07319},
  year   = {2023}
}