Za realizacją tego projektu stoją przedstawiciele Uniwersytetu w Tsukubie oraz firmy Unisoku. To właśnie dzięki ich wysiłkom powstał nieskomplikowany i zaawansowany jednocześnie instrument. Jest to jeden z tzw. skaningowych mikroskopów tunelowych, które służą do pomiaru ruchu elektronów w nanostrukturach.
Czytaj też: To pierwsza taka obserwacja w historii. Promieniowanie Czerenkowa w nietypowym towarzystwie
Wszystko to odbywa się oczywiście z wysoką rozdzielczością czasową i przestrzenną. O szczegółach swoich dokonań autorzy piszą na łamach Scientific Reports. Zespół badawczy postanowił wykorzystać w opisywanej konstrukcji mechanizm elektrycznego sterowania oscylacją lasera i czasem opóźnienia pomiędzy światłem pompy i sondy. Skonstruowali również stabilny układ optyczny, a następnie zmierzyli ultraszybką dynamikę nośników ładunku na powierzchniach arsenku galu.
Zazwyczaj mikroskopy kojarzą się z obserwowaniem komórek i innych struktur związanych z życiem. Niektóre służą jednak do zupełnie innych celów, takich jak śledzenie przepływu prądu przez półprzewodniki. Ich wydajność jest zależna od dynamiki nośników ładunku, która jest na tyle wysoka, że odbywa się miliardy razy szybciej niż trwa mrugnięcie okiem. W efekcie potrzeba naprawdę zaawansowanego sprzętu, aby ją uwiecznić.
Skaningowy mikroskop tunelowy jest w stanie śledzić procesy zachodzące miliardy razy szybciej niż trwa mrugnięcie oka
Do tej pory w tym celu stosowano między innymi optyczne sondy pompowe, choć takie rozwiązania okazują się ograniczone jedynie dla ekspertów w dziedzinie. W efekcie nawet zbieranie danych – nie mówiąc o ich analizie – jest przeznaczone wyłącznie dla specjalistów. W związku z tym autorzy nowych badań chcieli dostarczyć światu nauki zaawansowany, a jednocześnie przystępny do użytkowania sprzęt.
Czytaj też: Powstał pierwszy mikroskop kwantowy. Do czego może się nam przydać?
Poza pomiarami dynamiki nośników ładunku na powierzchniach arsenku galu, naukowcy przeprowadzili również korelację defektów, która była możliwa dzięki wysokiej stabilności obrazowania. Jak podkreślają sami zainteresowani, dotychczasowe dokonania powinny zaprocentować w kontekście rozwoju technologii związanych z komunikacją optyczną czy fotokatalizą.
