可見光顯微鏡能夠讓我們看到像活體細胞內(nèi)小器官那般小的微小物體，但它仍無法用來觀測固體中電子在原子間的分布情況。近期，中國科學院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心表面物理國家重點實驗室孟勝研究組和羅斯托克大學極端光子學實驗室、德國馬克斯普朗克量子光學研究所的科研人員合作，開發(fā)出一種新型的光顯微鏡，即“激光皮米顯微鏡（laser picoscopy）”，用以實現(xiàn)對固體中價電子分布的實時觀測。 =)hVn  
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該技術通過跟蹤在激光輻照下固體發(fā)射的高次諧波實現(xiàn)。高次諧波是在超強激光場驅動下介質的一種極端非線性行為，其表現(xiàn)為材料發(fā)射出遠紫外的相干諧波輻射，其對材料中電子（尤其是價電子）的狀態(tài)較敏感。因此，對于固體材料，它不僅可用于產(chǎn)生具有極限性能的超短激光脈沖，也可用作一種探測材料內(nèi)部電子性質的有效手段。作為全光學的探測方法，利用高次諧波的固體材料測量不需要高的真空條件及對樣品的解理；由于高次諧波脈沖時間短，產(chǎn)生的熱效應少，因此，對樣品幾乎沒有損傷。和傳統(tǒng)探測手段相比，其時空分辨率更高，因此，其逐漸被應用在對電子能帶結構、拓撲性質及動態(tài)電導率等性物性的測量中。 WK="J6K5  
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X射線、電子束等探針僅對材料的總電子分布敏感，利用傳統(tǒng)方法實現(xiàn)價電子分布的直接空間成像仍具有難度，高分辨的測量更具挑戰(zhàn)性。利用高次諧波在測量上的優(yōu)勢，研究人員使用強大的激光閃光照射晶體材料薄膜，激光脈沖驅動晶體中的電子快速擺動。當電子與周圍的電子反彈時，它們在光譜的極紫外部分發(fā)生高次諧波輻射。通過分析這種輻射的性質，可制作出一系列具有幾十皮米分辨率的圖片，以說明電子云是如何分布在固體晶格中的原子之間的（圖1）。 %pXAeeSY`;  
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