筑波大学 无花果
1 (a)测量设置示意图
C60薄膜样品具有由几层组成的结构
在底部扫描隧道显微镜图像所示区域获得的电子动力学快照
每个快照代表红外脉冲激发后1、3、14和29 ps的自由电子分布
底部是测量区域的扫描隧道显微镜图像，扫描隧道显微镜图像中虚线所示的位置显示了分子层形成的台阶
红色(蓝色)代表电子密度较高(较低)的区域
当颜色从红色变为蓝色时，台阶上侧的电子密度降低，而当颜色保持红色时，下侧的电子在红外激发后甚至保持在29 ps
学分:筑波大学 筑波大学纯科学和应用科学学院的一组研究人员用亚纳米级的空间分辨率拍摄了电子的超快运动
这项工作为研究半导体器件的工作提供了一个强有力的工具，这可以导致更有效的电子器件
制造越来越小、越来越快的智能手机和计算机芯片的能力取决于半导体制造商理解携带信息的电子是如何受到缺陷影响的能力
然而，这些运动发生在万亿分之一秒的尺度上，它们只能用能成像单个原子的显微镜才能看到
这似乎是一项不可能完成的任务，但这正是筑波大学的一个科学家团队所能完成的
该实验系统由巴克明斯特富勒烯碳分子组成，这些碳分子与缝合的足球有着惊人的相似之处，它们排列在金基底上的多层结构中
首先，一台扫描隧道显微镜被用来拍摄电影
为了观察电子的运动，应用红外电磁泵脉冲将电子注入样品
然后，在设定的时间延迟之后，使用单个超快太赫兹脉冲来探测选举的位置
增加时间延迟允许捕获电影的下一个“帧”
这种扫描隧道显微镜和超快脉冲的新颖结合使得该团队首次实现了亚纳米级的空间分辨率和接近皮秒的时间分辨率
“使用我们的方法，我们能够清楚地看到缺陷的影响，如分子空位或取向障碍，”第一作者吉田正治教授解释说
捕捉每一帧只需要大约两分钟，这使得结果是可重复的
这也使得该方法作为半导体工业的工具更加实用
“我们期望这项技术将有助于引领下一代有机电子产品的发展方向，”资深作者茂川秀美教授说
通过了解缺陷的影响，可以有目的地将一些空位、杂质或结构缺陷引入器件，以控制其功能
无花果
2取向错误的分子缺陷周围的电子动力学
(a)在包括由白色箭头指示的缺陷的区域上获得的扫描隧道显微镜图像和快照
快照清楚地表明，即使在红外脉冲激发后63 ps，电子仍被捕获在单个亮缺陷中，如(b)所示
由于单个分子位置的电子陷阱，缺陷看起来比其他C60分子更亮
学分:筑波大学
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