s，德国物理学家。英国设法以纳米级的空间分辨率观察了电子从一个原子薄层到相邻原子层的运动。非接触纳米技术的新概念将在导电、非导电和超导材料的研究中显示出巨大的潜力，并将在科学杂志《自然光子学》(自然光子学)的新书中介绍。
纳米技术听起来像科幻小说，但它已经成为计算机、智能手机和汽车中现代电子设备不可或缺的一部分。晶体管和二极管的尺寸已经达到了纳米级，只有百万分之一毫米。这使得传统的光学显微镜不再足以检查这些纳米结构。为了开发创新的未来纳米技术，科学家们已经用更复杂的概念代替了光学显微镜，例如电子显微镜或扫描隧道显微镜。但是这些技术用电子代替光，会影响纳米级器件的性能。此外，这些重要的测量技术仅限于导电样品。
雷根斯堡大学雷根斯堡超快纳米技术中心(RUN)的鲁珀特胡贝尔(Rupert Huber)和加罗斯拉夫费边(Jaroslav Fabian)以及密歇根州立大学的泰勒科克(Tyler Cocker)和美国曼彻斯特大学的杰西卡博兰德(Jessica Bohlander)周围的一组物理学家可以在没有电接触的情况下解决纳米尺度的电子运动。更好的是，新方法还可以达到飞秒时间分辨率，达到万分之一秒。结合这些极端的空间和时间分辨率，我们可以记录纳米尺度的超快电子动力学慢动作电影。
这项技术背后的概念类似于非接触式支付技术。这些支付方式基于已建立的频率和宏观尺度协议，例如近场通信(NFC)。在这里，科学家们通过使用锋利的金属尖端作为纳米天线，将这一想法传递到纳米尺度，这接近于正在研究的样本。与尖端驱动电流流过样品的现有技术相反，新概念使用弱交流电场以非接触方式扫描样品。实验中使用的频率提高到太赫兹光谱范围，比NFC扫描仪中使用的频率高10万倍左右。弱电场的这些微小变化可以导致关于材料中局部电子运动的精确结论。将测量结果与真实量子理论相结合，表明该概念甚至可以获得定量结果。为了获得高时间分辨率，物理学家使用非常短的光脉冲来记录电子在纳米距离上移动的清晰快照。
该小组选择了一种新材料类别的样品(称为过渡金属钨二卤化物)作为其第一个测试样品，这种样品可以由原子薄层产生。当这些板以自由选择的角度堆叠时，将出现具有新材料特性的新型人造固体，这在雷根斯堡的1277合作研究中心已得到广泛研究。研究中的样品由两种不同原子的薄二硫化钴制成，用于测试未来太阳能电池的核心组件。入射到结构上的闪烁绿光会导致电荷载流子的出现，电荷载流子会根据极性向一个方向或另一个方向运动。这是太阳能电池的基本原理，将光转化为电能。科学家已经在时间和空间上观察到了纳米精度的超快电荷分离。令他们惊讶的是，当二氢杀菌剂层覆盖微型地毯等微小杂质时，电荷分离甚至可以可靠地工作——重要的是如何优化这些新材料，以便将来用于太阳能电池或计算机芯片。
该出版物的第一作者马库斯普兰克尔说：“我们迫不及待地想记录绝缘、导电和超导材料中更迷人的电荷转移过程。"
博士后同事和合著者托马斯西戴(Thomas Siday)说：“对相关长度和时间尺度上超快传输的见解将有助于我们理解隧道技术如何影响各种凝聚态物质系统的功能。”
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