近场光学显微镜（双光子共聚焦显微镜）

近场光学显微镜

科学仪器的发展，近场光学显微镜，近场光学显微镜，不断促进对新材料的探索，从而直接或间接影响各科技领域的方方面面。工欲善其事必先利其器，深化与落实科学仪器的自主研发，更是科技攻关的桥头堡。扫描隧道显微镜（STM），及一系列扫描探针显微镜（SPM）：原子力显微镜（AFM）、扫描近场光学显微镜（SNOM）等，掀起一场纳米技术革命，广泛应用于材料表面纳米尺度局域电子态、形貌以及分子振动等丰富物性的研究。电输运性质作为材料的关键参数，被广泛关注。集成多个独立STM的多探针STM系统，通过施加电/力等调控手段，实现纳米尺度、原位表征材料局域电子态与局域电输运性质，有望加速后摩尔时代新器件的基础研究。四探针STM可实现微观体系的四端法测量，有效消除接触电阻带来的测量误差，获得材料的本征电导率。

双光子共聚焦显微镜

以色列理工大学近日表示，艾杜·卡米内尔教授及其团队在量子科学领域取得了重大突破，研发出能记录光流的量子显微镜，并利用它直接观察束缚在光晶体内的光。相关研究发表在《自然》杂志上。

以色列理工大学研发的量子显微镜大学网站图卡米内尔说，他们研发出的超快透射电子显微镜是全球最先进的近场光学显微镜，用它可将不同波长的光源以不同角度照亮任何纳米材料样品，并绘制样品中光与电子的相互作用。研究小组成员、论文第一作者王康鹏博士表示，这是他们首次真实观察到光束缚在纳米材料中的动态，而非依靠计算机模拟。

新的研究突破具有众多潜在应用前景，包括设计新的量子材料来存储具有更高稳定性的量子比特，以及帮助提高手机和其他类型显示屏的色彩锐度。卡米内尔认为，利用极高分辨率的超快透射电子显微镜研究更先进的纳米/量子材料，将产生更广泛的影响。例如，当今世界上最先进的屏幕使用基于量子点的QLED技术，从而在更高清晰度情况下让色彩对比度得以控制。但面临的难题是如何在大尺寸屏幕上提高量子点的质量并使它们更均匀。新的研究将超越现有技术的能力，改善屏幕的分辨率和色彩对比。

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利用近场光学显微镜，戴庆课题组与合作者以单斜晶体钨酸镉的声子激元为研究对象，近场光学显微镜，成功对钨酸镉晶体表面声子激元波前的实空间进行成像，直接证实了低对称晶体中近场“轴色散”效应的存在。

“单斜晶体钨酸镉具有较低的对称性，我们用近场显微镜，观测到了钨酸铬晶体表面声子极化激元的光学模式。”论文共同第一作者、国家纳米科学中心副研究员胡德波表示，这就类似于给石子激起的水波拍了个照片，但是这个水波不但不是圆形向外扩散，而且还上下左右都不对称。

对此，戴庆表示，这项研究不仅为近场“轴色散”效应提供了最关键的证据，同时也拓展了极化激元的研究体系，为平面光场的调控提供了新的方法。此外，它揭示的近场“轴色散”效应意味着不同频率的声子激元对应不同的光轴指向，近场光学显微镜，因而可用于实现纳米尺度的波分复用。【编辑:邵婉云】