飞秒非线性光谱及其显微成像技术

实验室简介

    如何探测分子的超快过程及其背后的微观相互作用机制，是许多前沿物理、化学、以及材料科学研究所必需的关键技术之一。飞秒泵浦探测技术的发展，使人们对超快过程的研究延伸到了飞秒尺度，这对于了解物质激发态的能量转移过程和分子构象变化具有重要意义。近年来，二维光谱技术得到了快速发展。这一技术能够进一步实现泵浦频率的高分辨率，从而将原本的一维信息在二维平面上进行铺展。因此，相比于传统稳态及瞬态一维光谱，二维光谱能够更加有效地解析原子分子尺度上的相互作用以及电子激发态的时空相关演化，对于研究能源转换、量子信息、生命科学等领域的微观尺度共性科学问题具有巨大的应用潜力，是原子分子光学（AMO）表征技术的发展前沿方向之一。除了二维光谱，基于二阶或四阶非线性光学响应的光谱技术，能够有效抑制体相信号干扰，在探测界面结构及分子动力学方面展现出极大的优势。

    本实验室致力于发展非线性飞秒光谱前沿技术，开发高时、空分辨多维光谱学新方法，并将其应用于材料或器件的表/界面微观超快过程表征，拟在界面原子/电子结构的三维空间超快动态追踪方面实现突破，从分子尺度探索材料亚表面结构演化规律、能量转移路径以及表面分子耦合机制与动力学过程，为新型材料与器件的设计与开发解决共性基础科学问题。