納米空間分辨超快光譜和成像系統
“空間和時間的結合”— 納米分辨和飛秒別的光譜
超快光譜技術擁有諸多特色，例如高的時間分辨率，豐富的光與物質的非性相互作用，可以用光子相干地調控物質的量子態，其衍生和嫁接技術帶來許多凝聚態物理實驗技術的變革等等。然而，受制于激發波長的限制（可見-近紅外），超快光譜在空間分辨上受到了一定的制約，在對一些微納尺寸結構的材料研究中，諸如一維半導體納米線，二維拓撲材料、納米相變材料等，無法地進行有效的超快光譜分析。
德國Neaspec公司利用十數年在近場及納米紅外領域的技術積累，開發出了全新的納米空間分辨超快光譜和成像系統，其pump激發光可兼容可見到近紅外的多組激光器，probe探測光可選紅外（650-2200 cm-1）或太赫茲（0.5-2 T）波段，實現了在超高空間分辨（20 nm）和超高時間分辨（50 fs）上對被測物質的同時表征。
技術原理：
應用領域
→ 二維材料 → 半導體 → 納米線/納米顆粒 | → 等離激元 → 高分子/生物材料 → 礦物質 ...... |
設備特點和參數：
→ 超高空間分辨和時間分辨同時實現；
→ 20-50 nm空間分辨率；
→ 根據pump光源時間分辨可達50 fs；
→ probe光譜可選紅外（650-2200 cm-1）或太赫茲（0.5-2 T）
應用案例：
■ 納米紅外超快光譜
分辨率為10nm的InAs納米線紅外成像，并結合時間分辨超快光譜分析載流子衰減層的形成過程
參考文獻：M. Eisele et al., Ultrafast multi-terahertz nano-spectroscopy with sub-cycle temporal resolution, Nature Phot. (2014) 8, 841.
穩態開關靈敏性：容易發生相變的區域，光誘導散射響應較大
參考文獻：M. A. Huber et al., Ultrafast mid-infrared nanoscopy of strained vanadium dioxide nanobeams, Nano Lett. 2016, 16, 1421.
參考文獻：G. X. Ni et al., Ultrafast optical switching of infrared plasmon polaritons in high-mobility graphene, Nature Phot. (2016) 10, 244.
參考文獻：Mrejen et al., Ultrafast nonlocal collective dynamics of Kane plasmon-polaritons in a narrow- gap semiconductor, Sci. Adv. (2019), 5, 9618.
■ 范德華材料 WSe2 中的超快研究
參考文獻：Mrejen et al., Transient exciton-polariton dynamics in WSe2 by ultrafast near-field imaging, Sci. Adv. (2019), 5, 9618.
■ 黑磷中的近紅外超快激發
黑磷的high-contrast interband性質使其具有半導體性質，在光誘導重組過程中表面激發的電子空隙對（electron-hole pairs）～50fs并在5ps內消失
參考文獻：M. A. Huber et al.,Femtosecond photo-switching of interface polaritons in black phosphorus heterostructures, Nat. Nanotechnology. (2016), 5, 9618.
■ 多層石墨烯中等離子效應衰減效應
參考文獻：M. Wagner et al., Ultrafast and Nanoscale Plasmonic Phenomena in Exfoliated Graphene Revealed by Infrared Pump?Probe Nanoscopy, Nano Lett. 2014, 14, 894.
發表文章：
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部分文章列表：
●M. B. Lundeberg et al., Science2017 AOP.
●F. J. Alfaro-Mozaz et al., Nat. Commun.2017, 8, 15624.
●P. Alonso-Gonzales et al., Nat. Nanotechnol.2017, 12, 31.
●M. A. Huber et al., Nat. Nanotechnol.2017, 12, 207.
●P. Li et al., Nano Lett.2017, 17, 228.
●T. Low et al., Nat. Mater.2017, 16, 182.
●D. Basov et al., Nat. Nanotechnol.2017, 12, 187.
●M. B. Lundberg et al., Nat. Mater.2017, 16, 204.
●D. Basov et al., Science2016, 354, 1992.
●Z. Fei et al., Nano Lett.2016, 16, 7842.
●A. Y. Nikitin et al., Nat. Photonics2016, 10, 239.
●G. X. Ni et al., Nat. Photonics2016, 10, 244.
●A. Woessner et al., Nat. Commun.2016, 7, 10783.
●Z. Fei et al., Nano Lett.2015, 15, 8271.
●G. X. Ni et al., Nat. Mater.2015, 14, 1217.
●E. Yoxall et al., Nat. Photonics2015, 9, 674.
●Z. Fei et al., Nano Lett.2015, 15, 4973.
●M. D. Goldflam et al., Nano Lett.2015, 15, 4859.
●P. Li et al., Nat. Commun.2015, 5, 7507.
●S. Dai et al., Nat. Nanotechnol.2015, 10, 682.
●S. Dai et al., Nat. Commun.2015, 6, 6963.
●A. Woessner et al., Nat. Mater.2014, 14, 421.
●P. Alonso-González et al.,Science2014, 344, 1369.
●S. Dai et al., Science2014, 343, 1125.
●P. Li et al., Nano Lett.2014, 14, 4400.
●A. Y. Nikitin et al., Nano Lett.2014, 14, 2896.
●M. Wagner et al., Nano Lett.2014, 14, 894.
●M. Schnell et al., Nat. Commun.2013, 5, 3499.
●J. Chen et al., Nano Lett.2013, 13, 6210.
●Z. Fei et al., Nat. Nanotechnol.2012, 8, 821.
●J. Chen et al., Nature2012, 487, 77.
●Z. Fei et al., Nature2012, 487, 82.
