超低温太赫兹显微镜能力可实现更好的量子技术
发布时间：2023-05-15 08:00:00 阅读数： 17
带有低温插件的太赫兹显微镜。资料来源：美国能源部艾姆斯国家实验室
来自能源部艾姆斯国家实验室的一个科学家团队已经开发出一种方法来收集极端磁性和低温条件下材料的太赫兹成像数据。他们用一种新的扫描探针显微镜完成了他们的工作。
这种显微镜最近是在艾姆斯实验室开发的。该团队使用超低温太赫兹显微镜对超导体和拓扑半金属进行测量。这些材料被暴露在高磁场和低于液氦的温度下（低于4.2开尔文或-452华氏度）。
据艾姆斯实验室的科学家、爱荷华州立大学物理学和天文学教授、团队负责人王继刚介绍，自2019年首次完成以来，该团队一直在改进他们的太赫兹显微镜。"我们已经在空间、时间和能量方面提高了分辨率，"王说。"我们还同时改进了对极低温度和高磁场的操作。"
为了扩大他们的太赫兹显微镜在极端低温和磁环境下的操作能力，Wang解释说，他的团队开发了一个用于低温恒温器的定制显微镜插件。低温恒温器是一种用于保持极度低温的设备。这个插件是专门为低温太赫兹显微镜设计的。
新的显微镜功能使研究小组能够检查超导体和拓扑半金属，这两种材料都在这些低温下工作。这些材料也能以几乎零的能量损失移动电力，对进一步推动量子计算技术非常重要。
王说，根据他们迄今为止的研究，这台显微镜可以为高度相干的量子设备开发新的、改进的材料，并更好地理解超导和拓扑材料。
这项研究在《科学仪器评论》上发表的论文 "A sub-2 Kelvin Cryogenic Magneto-Terahertz Scattering-type Scanning Near-Field Optical Microscope (cm-THz-sSNOM) "中得到进一步讨论。
参考资料：R. H. J. Kim et al, A sub-2 Kelvin cryogenic magneto-terahertz scattering-type scanning near-field optical microscope (cm-THz-sSNOM), Review of Scientific Instruments (2023). DOI: 10.1063/5.0130680
