低维纳米材料

瞬态吸收显微镜通过检测激发态载流子的密度变化来提供有关载流子松弛动力学的信息。研究发现,该方法可以提高成像速度至每秒1000帧,比拉曼显微镜快6个数量级。


典型场景

应用介绍

瞬态吸收显微成像技术在二维纳米材料的研究中展现出显著的技术优势,包括超快的时间分辨率、高空间分辨率、非侵入性测量、多参数检测能力以及无需标记的直接观测等。这些特点使得高灵敏瞬态吸收显微成像HyperView能够深入洞察材料内部的电子、电荷和能量动态过程,为理解二维纳米材料的物理和化学性质提供了强有力的支持。同时,该技术适用于多种环境条件,能够进行定量分析和实时监测,为二维纳米材料在光电子、催化、能源和生物医学等领域的应用研究提供了全面的解决方案。

超快瞬态吸收成像检测石墨烯中的缺陷
Huang, K.-C. et al. High-Speed Spectroscopic Transient Absorption Imaging of Defects in Graphene. Nano Lett. 18, 1489–1497 (2018).

瞬态吸收成像技术对石墨烯进行定量层分析的结果
Li, J. et al. Highly sensitive transient absorption imaging of graphene and graphene oxide in living cells and circulating blood. Sci Rep 5, 12394 (2015).

高灵敏瞬态吸收成像还可以通过改变激发态载流子的密度来检测和表征石墨烯中的缺陷。这种技术在实时监测石墨烯的质量方面具有很大的潜力,可广泛应用于基于石墨烯的器件的质量控制和优化。例如,快速可视化和定量分析石墨烯和氧化石墨烯(GO)。

典型场景

瞬态吸收显微镜技术可以实现对碳纳米管(CNTs)的无标记成像,无论是在体内还是体外。利用合适的近红外激发波长,该方法能够探测CNTs的强瞬态吸收信号,并实时追踪其在体内的位置。具有高分辨率,对活细胞和动物无明显伤害,为探索CNTs在生物医学领域的应用提供了一个全新的工具。

典型场景

基于瞬态吸收的半导体/金属碳纳米管的小鼠组织成像
Tong, L. et al. Label-free imaging of semiconducting and metallic carbon nanotubes in cells and mice using transient absorption microscopy. Nature Nanotech 7, 56–61 (2012).