محققان از رویداد‌های بسیار سریع در یک نانوبلور تصویربرداری کردند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، توانایی بررسی پویایی ذرات در مقیاس نانومتری و در سطح فمتوثانیه برای سال‌های طولانی یک رویای غیرقابل روئیت بود تا سپیده‌دم قرن بیست و یکم که فناوری‌نانو و علم فمتو با هم ترکیب شدند و اولین میکروسکوپ بسیار سریع نقاط کوانتومی ساخته شد. مطالعات میکروسکوپی بسیار سریع به‌طور کامل تشخیص نانوذرات یا مولکول‌های مفرد با روش لومینسانس وابسته است که برای این کار به نشر دهنده‌های کارآمد نیاز است.

با این حال چنین روش‌هایی باعث تخریب در نمونه‌ها می‌شوند و همچنین اطلاعات کمی درباره پویایی سیستم در حالت برانگیخته ارائه می‌دهند. در سال‌های اخیر تلاش برای یافتن روشی سازگار جایگزین برای مطالعه فرآیند‌های سریع در نانواجسام انجام شد.

به تازگی محققان ICFO به رهبری لوکاس پیاتکوفسکی با همکاری محققانی از دانشگاه جنت بلژیک مقاله‌ای در نشریه ساینس به چاپ رساندند که در آن روشی برای مطالعه رویداد‌های فوق‌سریع در نانواشیا غیرفلورسنت گزارش شده بود.

در این مطالعه، آن‌ها نقاط کوانتومی منفرد را به کار گرفتند و به جای این که منتظر بمانند تا نقاط کوانتومی نشر نور داشته باشند با استفاده از ترکیبی پیشرفته از پالس‌های لیزری برای نشر نقاط کوانتومی، آن‌ها را تحریک کرده و دوباره به حالت پایه آوردند. با این کار اولا تصویری از نقاط کوانتومی منفرد ایجاد شد و دوم اینکه تکامل بار‌های برانگیخته در تمام چرخه نوری شناسایی شدند.

لوکاس پیاتوکوفسکی توضیح می‌دهد که چگونه یک جفت پالس لیزر برای تصویربرداری دینامیک نقاط کوانتومی استفاده می‌شوند. در این آزمایش محققان پالس اول لیزر را به نقاط کوانتومی منفرد می‌تابانند و آن را به حالت برانگیخته درمی‌آورند. سپس در مقیاس فمتوثانیه لیزر دوم را می‌تابانند و بار را به حالت پایه برمی‌گردانند که این کار موجب نوترکیبی و نشر فوتون اضافه می‌شود؛ بنابراین از این فتوتون اضافه می‌توان هم برای تصویربرداری از نقاط کوانتومی و هم رهگیری تکامل بار برانگیخته شده در نقاط کوانتومی استفاده نمود.