麦吉尔大学 学分:麦吉尔大学 麦克吉尔的一个研究小组开发了一种新技术来检测材料中的纳米尺寸缺陷
他们相信这一发现将导致从手机到照相机、光纤以及太阳能电池等广泛技术中使用的光学探测器的改进
由麦吉尔大学物理系的彼得·格鲁特教授领导的研究人员使用原子力显微镜来检测光与物质相互作用时产生的超快力
在他们本周发表于PNAS的论文中，他们证明了由两个延时光脉冲产生的力可以在很大范围的材料中以亚飞秒精度(这是十亿分之一秒的百万分之一)和纳米空间分辨率被探测到
利用光探测材料缺陷的改进技术 “为了理解和改进材料，科学家通常使用速度超过100飞秒的光脉冲来探索反应发生的速度，并确定过程中最慢的步骤，”该论文的第一作者芝诺·舒马赫解释说，他在研究完成时是格鲁特实验室的博士后研究员，现在在苏黎世联邦理工学院工作
光脉冲的电场每隔几飞秒就振荡一次，并且会推动和拉动原子大小的电荷和组成物质的离子
这些带电体在这些力的作用下移动或极化，正是这种运动决定了材料的光学性质
" 太阳能电池(也称为光伏电池)和手机、照相机等设备中使用的光学检测器中使用的真实材料有许多不同类型的瑕疵和缺陷，很难描述，因为它们通常只有纳米大小
此外，识别和研究材料中的“热点”和“薄弱环节”是非常具有挑战性的，因为传统的缺陷检测技术在更大的面积上平均检测不同性质的缺陷，而这些“热点”和“薄弱环节”会减缓或阻碍光诱导的加工过程
看到一系列材料中的纳米级缺陷 麦吉尔团队开发的新技术将超快非线性光学方法与原子力显微镜的高空间分辨率相结合
他们展示了他们的技术在绝缘非线性光学材料(铌酸锂)和纳米薄的二维半导体二硒钼薄片(二硫化钼)上工作，二硒钼是一种用于光学和扫描探针显微镜的无机化合物
“我们的新技术适用于任何材料，如金属、半导体和绝缘体，”该论文的资深作者彼得·格鲁特说
“它将能够使用高空间和时间分辨率来研究、理解并最终控制光伏材料中的缺陷
最终，它将帮助我们改进太阳能电池和广泛技术中使用的光学探测器
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