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晶体缺陷单分子光谱
超分辨显微

晶体缺陷单分子光谱

Crystal defect single molecule spectroscopy

深度制冷 CCD 用于晶体缺陷位点的单分子光谱表征。

  • PIXIS
  • 超分辨显微

概述

波恩大学 Wang 实验室以激光共振激发晶体中有机缺陷,配合 HRS300 + PIXIS CCD 解析单分子荧光光谱,研究光—物质相互作用与量子传感。

背景与研究场景

Masuhr 博士候选人在 Wang 课题组研究纳米与量子尺度光—物质相互作用。实验以匹配共振频率的激光激发晶体基质中的单分子缺陷,分析发射光谱以推断电子态与周围晶格环境;同一分子在晶体中因局域环境不同会产生非均匀谱移,并可观测声子耦合导致的振动态结构。

技术挑战

晶体缺陷信号受基质质量与声子耦合影响,谱线可能展宽模糊;可靠观测电子跃迁需要高光谱灵敏度与分辨率。磷光等弱信号还要求探测器具备深度制冷、低读出噪声与高量子效率。

成像方案与成果

HRS300 配备 1200 l/mm 与 600 l/mm 光栅,在分辨率与波段覆盖间取得平衡;PIXIS 深度制冷 CCD 适合弱信号采集。LightField 软件支持实时平均,Masuhr 反馈触发稳定、千帧叠加时可直观看到信噪比提升,便于振动光谱与禁戒跃迁研究。

Crystal defect single molecule spectroscopy 配图 1
图 1 · 案例相关成像示意