拉曼光谱专题8 | 微观的 “运动密码”:拉曼光谱带你读懂分子振动与能级你是否好奇过,为什么一杯水结冰时会发出细微的 “噼啪声”?其实,这是水分子在微观里运动碰撞产生的声音 —— 当温度降低,水分子的运动节奏变慢,相互作用时便奏响了这独特的 “冰之乐章”。在拉曼光谱的里,每一种分子都有专属的 “运动节奏” 和 “能量台阶”,也就是分子振动与振动能级。今天,我们就来解锁这份微观的 “运动密码”,看看它如何助力科研与检测,以及昊量光电 HyperRam 全自动拉曼如何成为解读密码的 “金钥匙”。一、分子振动:每一种分子都有 “专属运动模式”如果把分子比作一个小团队,那么组成分子的原子就是团队里的成 ...
应用探究|超越鬼成像(一):基于PPKTP实现跨波段“无探测”量子成像2025年无疑是量子的盛会,不仅被联合国大会和联合国教科文组织正式定为“国际量子科学与技术年”(IYQ),今年的诺贝尔物理学奖也花落量子物理领域。当我们谈到量子力学和经典力学中的区别,量子纠缠无疑是其中zui具神秘色彩的之一,光子之间的超距作用即使是爱因斯坦也为之困惑。在量子纠缠中,粒子系统的整体状态是明确的,但每个粒子没有独立的确定状态。系统处于叠加态中,测量结果之间的关联是确定的,而单个粒子的测量结果无法提前预测。在我们以前的文章中,我们分享了很多量子纠缠应用于量子通信,而量子成像中,纠缠光子对同样崭露头角,引发一场成像 ...
时间门控单光子SPAD阵列与非视域成像中的关键散射特性研究非视域成像,旨在实现对视线之外隐藏物体的探测与重构,是近年来光电探测领域的前沿焦点。这项技术借助于一个中介面(如墙壁、地面),通过捕获从隐藏目标反射并再次经由中介面散射回来的微弱光信号,来“绕弯”看清拐角后的景物。在众多技术路径中,基于时间门控单光子SPAD(单光子雪崩二极管)阵列的成像方法,因其具有凝视成像、高时间分辨率、设备集成度高等优势,被视为走向实用化的关键技术之一。图1:基于 TG-SPAD 阵列的非视域成像原理示意图一、 技术核心:为何要研究中介面的散射特性?在非视域成像系统中,中介面并非理想的镜子。当光子携带隐藏目标的信息 ...
原子磁力计的应用及进展引言人类对磁场的认识始于公元前6世纪,希腊哲学家泰勒斯发现摩擦后的琥珀可吸引轻小物体,及天然磁石可吸铁的现象,这一发现标志着人类对电的和磁的初步认识。随着人们对磁场的不断认识和学习,磁场测量设备也不断更新迭代,如从早期基于电磁感应原理的传统磁力计,到如今具有高精度的原子、量子磁力计。弱磁测量设备主要包括磁通门磁力计、超导量子干涉仪(superconducting quantum interference device,SQUID)和原子磁力计等。磁通门磁力计因其几何结构,分辨率一般只能达到纳特斯拉量级。SQUID具有高灵敏度的特点,但需要液氮杜瓦瓶来保持低温,体积较大且成 ...
看激光指向稳定系统,是如何大幅提高龙门系统激光加工的精度!激光加工作为一种无接触式加工,以其可控性好、加工效率高、材料损耗低等特点,在与传统加工方式的比较中脱颖而出,成为很多人的选择,常见的有激光切割和激光焊接。目前振镜或焊接头与龙门系统架相结合是常见的激光加工组合方案。在加工过程中,焊接头随龙门架移动或振镜扫描,促使激光在靶面移动,进而实现高精度的激光切割或焊接操作。然而,随着机器规模增大,光束路径延长,在加工过程中会出现机械结构件的膨胀、龙门系统的振动以及导轨平行度以及空气扰动,这使得要实现微米甚至亚微米精度的控制愈发困难。在科学研究应用中,虽可采用封闭或抽真空束线管规避空气波动,但在龙门 ...
量子金刚石显微镜在半导体失效分析中的应用1.介绍随着异构集成(HI)和封装技术日益普及,以实现性能提升的新一代目标,传统的电气故障分析(EFA)技术在应对行业新兴趋势(如晶圆间、芯片间键合、硅通孔以及背面电源供应的复杂性)时面临日益严峻的挑战。由于互连对器件的性能提升至关重要,确保其电气完整性对于提升产量和保持高良率至关重要。然而,许多传统EFA技术难以应对弱信号、多金属化层和堆叠芯片等问题。此外,氮化镓和碳化硅等宽带隙材料的广泛应用导致当前EFA面临更多复杂性。迫切需要开发新方法,能够定位深埋于表面之下且被复杂金属化层包围的故障,同时具备三维信息、高分辨率和短测量时间。解决这些问题的新兴EF ...
超稳激光器与超稳腔技术:从基础到前沿应用引言超稳激光器是精密科学领域的核心工具,其频率稳定度可达 \(10^{-16}\) 量级甚至更高,广泛应用于原子钟、引力波探测、量子计算和精密光谱学等领域。本文结合美国Stable Laser Systems(SLS)和澳大利亚Liquid Instruments公司的技术方案,探讨超稳激光器及超稳腔的设计原理、技术突破与实验进展,并引用新研究成果与数据,为相关领域提供参考。一、超稳激光器的核心原理与关键技术1. 超稳激光器的基本架构超稳激光器通常由激光源、参考超稳腔(法布里-珀罗腔,FP腔)和反馈控制系统组成。其核心在于将激光频率锁定到FP腔的谐振峰上 ...
MiniLED和MicroLED显示技术Mini-LED和Micro-LED显示技术成为了近期的热点技术。这两种新技术和现在的LCD及OLED技术相比有什么优势和联系呢?从下图可以看出每种显示技术的差异,目前行业在从LCD时代进入OLED时代,未来还将迈入Micro-LED时代。而Mini-LED作为一种过渡性的产品,当背光使用时将延续中大尺寸LCD的寿命,当显示屏使用时,将作为目前LED屏向Micro-LED屏进化的过渡品。到底什么是Mini-LED和Micro-LED?简单说,Mini-LED和Micro-LED就是尺寸更小的LED。Mini-LED通常定义在100-500um,而Micr ...
拉曼在废转氢能源催化剂性能研究中的应用引言:保护环境是人类面临的终ji问题之一。 这需要人类一方面通过减少二氧化碳排放来缓解气候变化,另一个方面是通过尽量减少垃圾填埋和焚来保护全qiu环境。废物转化氢技术是解决上述问题的一个潜在解决方案。通过这项技术,废物可以有效利用废物产生清洁能源和可持续的能源载体氢,促进资源循环。 废物可以通过气化技术产生氢气,从城市固体废物中产生一种合成气(CO + H2)。为了从这种废物衍生的合成气中产生氢气,需要一个水-气位移(WGS,CO+H 2OH2+CO2,ΔH =-41.2kJ/mol)反应。然而,高浓度的一氧化碳(~40%)和废物合成气中硫的存在需要开发一 ...
拉曼在改善二维材料WSe2器件光电性能中的应用引言:自打使用透明胶带机械剥离出(2D)单层石墨烯,各种二维材料材料陆续进入研究人员的视野,其表现出层间激子凝聚,超导,量子干涉,和量子相变等独特性能,显示二维材料在高性能光电和量子计算中应用的重要可行性。这独特性能主要归因于它们的厚度相关的可调谐带隙、超高载流子迁移率和强烈的光物质相互作用。此外,二维vdW异质结构为研究拓扑结构、超晶格、和层间库仑相互作用的影响提供了新的途径。然而,与简单的单层相比,二维vdW多层在相邻层之间具有vdW间隙,扰乱了层间电荷效率,从而导致这些多层在平面内和平面外载流子输运的各向异性。在存在静电偏置相关的层间电阻的情 ...
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