以二維飛秒光譜研究複雜自適性材料之相分離現象

Abstract

本計畫首先將建立一套以飛秒脈衝雷射為光源，同時結合光激發-探測技術、近場光學顯微技術以及低溫技術的量測系統，使我們的超快光譜不但具有飛秒級的時間解析能力，更能在低溫下擁有奈米級的空間解析能力，如此對於現今在複雜自適性物質(complex adaptive matter)中正在發燒的「相分離」議題，提供另一個研究及思考的方向，甚至提供更具代表性及說服力之的實驗結果。由於可見光或近紅外光在一般複雜自適性物質，如高溫超導銅氧化物、龐磁阻、多鐵性錳氧化物…等，其穿透深度約有數數千埃 (.)，相較於現今許多量測方法的數十埃(.) 深度而言(如：掃瞄式穿遂電子顯微鏡…等)，本方法所得之結果較能真實揭露材料的本質，而排除表面效應所造成的影響。另外，本計劃希望在未來三年內，利用過去幾年我們在超快動力學的經驗，分析這些具空間解析的二維飛秒光譜，嘗試從中找出各現象(或相)的特徵弛緩動力行為以及其所對應的物理量為何，進而釐清這些系統中複雜的磁性與電性性質。相信從動力學角度出發，勢必能對現今物理學家所關心的許多議題做出重大貢獻，例如：為何不同相會共存在某些特定的材料？相的共存是彼此競爭後的妥協，或是相互作用衍生的結果？甚至高溫超導發生的物理機制…等。