原子電流的超快控制對納米電子未來創新和應用至關重要。之前相關研究表明，通過將皮秒太赫茲脈沖耦合到金屬納米結構可以實現納米尺度上度局部的瞬態電場。
近年來太赫茲近場顯微掃描探針系統（THz-STM）已成為當前材料表征的一種熱門手段，引發了國內外科學家們大的興趣。如近期加拿大阿爾伯塔大學（University of Alberta）Frank A. Hegmann教授研究組在美國RHK Technology公司生產的商用超高真空掃描隧道顯微鏡（RHK-UHV-SPM 3000）系統上自主研發了太赫茲-掃描隧道顯微鏡（THz-STM），次在超高真空中對Si(111)-(7×7)樣品表面執行原子分辨率THz-STM測量，展示了超高真空中的THz-STM探索原子精度的超快非平衡隧道動力學的超強能力。
圖1：利用THz-STM在超高真空中控制端隧道電流
2019年4月，美國RHK Technology公司套太赫茲近場顯微用Beetle STM（型號：ATM 3000）系統在國內成功安裝。該設備可與太赫茲時域光譜系統結合，搭建太赫茲近場顯微掃描探針系統。該系統可在大氣環境下工作，后期根據需要可在用戶實驗室升為超高真空變溫STM系統。RHK公司工程師在安裝和調試該套設備之后，目前儀器的各項性能指標均達到預先設定的要求，得到了用戶的高度認可，充分展現了該款產品與THz信號結合的廣泛應用前景。
圖2：美國RHK公司套太赫茲近場顯微用Beetle STM系統成功安裝
參考文獻：
1. Tyler L. Cocker, Frank A. Hegmann et al. An ultrafast terahertz scanning tunneling microscope. Nature Photonics, 151(2013).
2. Vedran Jelic, Frank A. Hegmann et al. Ultrafast terahertz control of extreme tunnel currents through single atoms on a silicon surface. Nature Physics, 4047(2017).
