15/10/2014
Ricercatori CnrNano estendono a una risoluzione sub-particellare la tecnica della spettroscopia THz, obiettivo inseguito da tempo nella comunità scientifica. Il lavoro è pubblicato su Nature Photonics.
Ricercatori dell’Istituto Nanoscienze del Cnr (CnrNano) e Scuola Normale Superiore, in collaborazione con l'Università di Regensburg, per la prima volta portano a una risoluzione sub-particellare la tecnica della spettroscopia THz risolta in tempo e a banda ultra-larga. Il risultato, inseguito da tempo nella comunità scientifica, è pubblicato sulla rivista Nature Photonics di ottobre.
Le tecniche convenzionali di spettroscopia Terahertz (che usa l'intervallo della radiazione elettromagnetica compreso tra la comune radiazione infrarossa e le microonde) raggiungono una risoluzione spaziale che, a seconda della radiazione usata, non può andare oltre un limite intrinseco, il cosiddetto limite di diffrazione, tra 3 e 3000 micron. Tale limitazione permette quindi solo indagini d’insieme, nelle quali i parametri fisici rilevanti sono stimati come valor medio sulla dimensione, orientazione, forma e densità di nano-particelle o nano-domini, e superare tale limite è un obiettivo che impegna da tempo gli esperti del settore.
I team di ricercatori, tra cui Miriam Vitiello, Leonardo Viti, Daniele Ercolani e Lucia Sorba dei laboratori Nest di CnrNano di Pisa, grazie a una serie di sofisticati esperimenti basati su una combinazione di tecniche di rivelazione ultrarapida risolta in campo e tecniche di microscopia ottica a scansione in campo prossimo, è stato in grado di produrre una mappa tridimensionale di un singolo nanofilo fotoeccitato, con una risoluzione di 10 nanomentri. Le mappe tridimensionali hanno rivelato la formazione, su scale di tempo ultrarapide, di strati di svuotamento di carica. Si tratta di risultati che aprono nuovi orizzonti per la spettroscopia THz, per la prima volta ben oltre il limite di diffrazione.
Ultrafast multi-terahertz nano-spectroscopy with sub-cycle temporal resolution
M. Eisele, T. L. Cocker, M. A. Huber, M. Plankl, L. Viti, D. Ercolani, L. Sorba, M. S. Vitiello & R. Huber. Nature Photonics (2014) doi:10.1038/nphoton.2014.225
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.225.html
Per informazioni:
Maddalena Scandola - Ufficio Comunicazione CnrNano
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