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给原子拍“个人照”,最新量子显微镜分辨极限高达约1/2000毫米

2021-02-24 16:38 前瞻网   

 

给原子拍“个人照”,最新量子显微镜分辨极限高达约1/2000毫米

斯图加特大学的研究人员开发了一种基于离子光学的量子显微镜,能够创建单个原子的图像。在发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的论文中,该小组详细论述了制作流程和工作情况。

该团队将三个静电透镜放在一起,并添加了一个能够挑出单个离子的离子检测器。静电透镜是一种可以用来传输电子等带电粒子的设备,其工作方式与标准手持相机或智能手机中使用的镜头非常相似。但是静电透镜不是用弯曲的表面聚焦光,而是在电场中引导离子的路径。

为了测试,他们添加了超冷的铷原子,并以类似量子气体显微镜的方式将它们保持在晶格中。为了创造图像,研究人员向原子发射激光脉冲,导致光电离。这迫使离子停留在原位大约30纳秒。在晶格中,原子相互作用,导致多体关联的建立。然后,离子被释放到显微镜中,在那里形成图像。

测试表明,它能够捕捉尺寸在6.79μm至0.52μm(1μm=1/1000mm)的特征,间距为532纳米,足以创建单个原子的图像。此外,该量子显微镜的景深为70μm,足以产生三维图像。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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