到目前为止，纳米级的物体只能以黑白查看，但是新创建的显微镜工具现在将改变这种状况。使用新工具，可以了解有关纳米级化学反应以及不同材料与光的相互作用的更多信息。
这项新工具是由能源部（DOE）的劳伦斯·伯克利国家实验室（Berkeley Lab）的研究人员创建的。有了它，就有可能看到最精细的化学细节，其中许多至今仍未被发现。研究人员专门设计了该工具，以帮助他们更多地了解纳米级的太阳能到电能的转换，但是这项技术在纳米科学研究的各个领域都具有广阔的应用前景。
“我们已经找到了一种将扫描/探针显微镜的优点与光谱学的优点相结合的方法，”伯克利实验室DOE纳米科学中心Molecular Foundry的科学家Alex Weber-Bargioni说。“现在，我们有一种方法可以实际观察发生化学和光学过程的纳米级。”
研究人员使用他们的新工具研究了磷化铟纳米线。由于它们的理想带隙为1.4电子伏特，因此这些纳米线对于将太阳的光转换为电来说是“完美的”。研究人员发现的结果令人惊讶。纳米线沿其长度具有不同的光电特性，而以前没有想到。这种差异可能对阳光如何转化为电能产生重大影响。研究人员还发现，光与电之间的关系（称为光致发光）在纳米线的某些部分比其他部分强了七倍。这是任何人第一次如此小规模地测量这些事件。韦伯-巴乔尼说：“关于磷化铟纳米线的此类细节非常重要，因为如果您要将这些吸盘用于光催化或光伏材料，那么我们要测量的长度范围就是一切发生的地方。该信息对于理解例如纳米线的制造和表面处理如何影响这些电荷复合速度非常重要。这些决定了太阳能设备将光子转换为可用电子的效率。”
合著者之一，分子铸造研究所的纳米光学研究员詹姆斯·舒克补充说：“我们意识到，这实际上是进行任何可能要在纳米级进行的光学实验的最佳方法。因此，我们将其用于成像和光谱学，但我们也预期许多其他用途。”
论文“通过多维纳米光谱成像映射局部电荷重组异质性”刚刚发表在《科学》杂志上。
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