Новый квантовый микроскоп способен визуализировать мельчайшие изменения в атомах

Физики из Калифорнийского университета в Ирвайне продемонстрировали использование молекулы водорода в качестве квантового датчика в сканирующем туннельном микроскопе (СТМ), оснащенном терагерцовым лазером, который позволяет измерять химические свойства материалов с беспрецедентным разрешением.

Эта новая техника также может быть применена для анализа двумерных материалов, которые потенциально могут сыграть роль в передовых энергетических системах, электронике и квантовых компьютерах.

Сегодня в журнале Science исследователи с факультета физики и астрономии и химического факультета UCI описали, как они поместили два связанных атома водорода между серебряным наконечником СТМ и образцом, состоящим из плоской медной поверхности с небольшими островками нитрида меди. С помощью импульсов лазера длительностью в триллионные доли секунды ученые смогли возбудить молекулу водорода и обнаружить изменения в ее квантовых состояниях при криогенных температурах и в сверхвысоком вакууме прибора, создавая изображения образца масштаба атома.