扫描隧道显微镜下的太赫兹波形实空间采样
光学
2024-03-21 v2 应用物理
摘要
太赫兹扫描隧道显微镜（THz-STM）已成为以极高时空精度探测超快纳米动力学的有力技术，其中太赫兹近场波形的获取具有至关重要的意义。尽管已有大量工作致力于利用光发射电流或分子传感器来重构波形，这些方法受限于强烈的热效应或复杂的样品制备。本研究提出一种在隧穿结内实时表征太赫兹近场波形的通用方法，实现了亚纳米空间分辨率。利用STM结固有的门控机制，实现了门控强太赫兹脉冲对弱太赫兹脉冲的相干扫描，从而直接测量波形。值得注意的是，借助定制的载波包络相位（CEP）移相器，已在隧穿结内成功表征太赫兹CEP。此外，展示了太赫兹驱动场发射电流的亚纳米空间分辨率，凸显了本方法的纳米尺度分辨能力。最后，通过对Au(111)表面逐点波形采样，证明了该方法用于局域太赫兹时域光谱成像的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2310.17524,
title = {Real-space sampling of terahertz waveforms under scanning tunneling microscope},
author = {Hongbo Li and Tianwu Wang and Wenyin Wei and Kai Zhang and Jing-yin Xu and Yirong Wu and Guangyou Fang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17524},
year = {2024}
}
备注
23 pages and 4 figures for the manuscript; 15 pages and 7 figures for the Supporting Information