Микроскоп stroboSCAT Колумбийского университета разделил одно- и многочастичный транспорт
Циклическое изменение интенсивности в микроскопе транзиентного рассеяния позволило раздельно наблюдать одно- и многочастичный перенос в ван-дер-ваальсовых полупроводниках, сообщили авторы.
Химик Милан Делор из Колумбийского университета с коллегами усовершенствовал микроскоп stroboSCAT: теперь он различает одночастичные и многочастичные квантовые состояния носителей энергии. Результаты опубликованы в Nature Materials nature.com
Nature Materialsnature.comОткрыть источник ↗. Авторы применили микроскопию транзиентного рассеяния к ван-дер-ваальсовым полупроводникам и перенесли в пространственно-временную область идею из многомерной спектроскопии, называемую циклированием интенсивности.
Пространственно-временные оптические микроскопы уже позволяют наблюдать распространение электронов, экситонов, магнонов и поляритонов. Они дают функциональные характеристики, недоступные контактным измерениям транспорта. Однако они не отличают одночастичные состояния от многочастичных, что мешает изучать многочастичные корреляции.
Циклирование интенсивности и разрешение
По данным пересказа science.mail.ru, циклическое изменение интенсивности света выделяет отдельные квантовые состояния даже при низкой плотности носителей и исключает помехи от многочастичных взаимодействий. В том же материале сказано, что новая версия stroboSCAT достигла временного разрешения в фемтосекунды и пространственного в несколько нанометров. Команда отслеживала электроны, движущиеся через двумерный полупроводник, и эволюцию двух- и трёхчастичных состояний.
Что удалось визуализировать
В статье продемонстрировано несколько возможностей. Это чистое выделение одночастичного зарядового транспорта с высоким отношением сигнала к шуму, пространственно-временное отслеживание экситон-экситонной аннигиляции и высокопроизводительное картирование диэлектрического беспорядка nature.com
Nature Materialsnature.comОткрыть источник ↗. Метод также показал возникновение поляронного перехода Мотта и коррелированный транспорт в сверхатомном твёрдом теле.
Авторы называют результат прецизионным инструментом для наблюдения того, как многочастичные взаимодействия определяют функции материала. По данным издания, Делор делится чертежами и программным обеспечением stroboSCAT, чтобы другие лаборатории могли внедрить метод.
