原子電流的超快控制對納米電子未來創(chuàng)新和應(yīng)用至關(guān)重要。之前相關(guān)研究表明，通過將皮秒太赫茲脈沖耦合到金屬納米結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)納米尺度上度局部的瞬態(tài)電場。
近年來太赫茲近場顯微掃描探針系統(tǒng)（THz-STM）已成為當(dāng)前材料表征的一種熱門手段，引發(fā)了國內(nèi)外科學(xué)家們大的興趣。如近期加拿大阿爾伯塔大學(xué)（University of Alberta）Frank A. Hegmann教授研究組在美國RHK Technology公司生產(chǎn)的商用超高真空掃描隧道顯微鏡（RHK-UHV-SPM 3000）系統(tǒng)上自主研發(fā)了太赫茲-掃描隧道顯微鏡（THz-STM），次在超高真空中對Si(111)-(7×7)樣品表面執(zhí)行原子分辨率THz-STM測量，展示了超高真空中的THz-STM探索原子精度的超快非平衡隧道動力學(xué)的超強(qiáng)能力。
圖1：利用THz-STM在超高真空中控制端隧道電流
2019年4月，美國RHK Technology公司套太赫茲近場顯微用Beetle STM（型號：ATM 3000）系統(tǒng)在國內(nèi)成功安裝。該設(shè)備可與太赫茲時域光譜系統(tǒng)結(jié)合，搭建太赫茲近場顯微掃描探針系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在大氣環(huán)境下工作，后期根據(jù)需要可在用戶實驗室升為超高真空變溫STM系統(tǒng)。RHK公司工程師在安裝和調(diào)試該套設(shè)備之后，目前儀器的各項性能指標(biāo)均達(dá)到預(yù)先設(shè)定的要求，得到了用戶的高度認(rèn)可，充分展現(xiàn)了該款產(chǎn)品與THz信號結(jié)合的廣泛應(yīng)用前景。
圖2：美國RHK公司套太赫茲近場顯微用Beetle STM系統(tǒng)成功安裝
參考文獻(xiàn)：
1. Tyler L. Cocker, Frank A. Hegmann et al. An ultrafast terahertz scanning tunneling microscope. Nature Photonics, 151(2013).
2. Vedran Jelic, Frank A. Hegmann et al. Ultrafast terahertz control of extreme tunnel currents through single atoms on a silicon surface. Nature Physics, 4047(2017).
