Barre 22-32, 2e étage, pèce 201
German Orlov – Center for Quantum Nanoscience (QNS), Institute for Basic Science (IBS)
Résumé
La spectroscopie optique et la microscopie à sonde locale (SPM) sont des outils puissants pour l’étude des phénomènes électroniques et quantiques à l’échelle atomique. Alors que la SPM offre une résolution spatiale atomique et une interaction directe avec les états quantiques, la spectroscopie optique permet une résolution spectrale élevée et des capacités d’exploration dynamique. La combinaison de ces techniques permet d’obtenir une résolution spatiale et spectrale simultanée, facilitant ainsi la caractérisation et la manipulation avancées des états quantiques.
Nous avons intégré des composants optiques dans la tête du microscope à effet tunnel (STM) afin de focaliser précisément les photons sur l’échantillon tout en conservant la fonctionnalité de la pointe STM. Un laser accordable, positionné sur une table optique externe, dirige la lumière à travers un collimateur et un miroir à 45 degrés vers un expanseur de faisceau. Le faisceau élargi traverse un séparateur de faisceau et est réfléchi par un autre miroir à 45 degrés situé dans la tête STM, dans un environnement ultra-vide (UHV).
Ce miroir dirige le faisceau vers un miroir parabolique qui focalise la lumière sur l’échantillon, tandis que la pointe STM effectue les mesures. La lumière diffusée et/ou émise par la jonction pointe-échantillon du STM est collectée et dirigée à travers le chemin optique, sortant de la chambre UHV par un hublot et un autre miroir à 45 degrés. Elle atteint ensuite le séparateur de faisceau, où elle est séparée du laser tunnel et, après avoir traversé une lentille de focalisation, est analysée par un spectromètre. Cette conception permet des mesures optiques non destructives et à haute résolution, tout en préservant la sensibilité de surface et les capacités de manipulation quantique de la SPM.
