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锁相放大器在时间分辨SPM应用

锁相放大器在时间分辨SPM应用

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相关产品:  UHFLIUHF-BOXUHF-AWGUHF-DIG

锁相放大器在时间分辨SPM应用时间和频率是可以以高准确度进行测量的物理观测结果。随着激光达到阿秒分辨率,现在可以地探测许多超快速现象,并扩展到其他电探测方法。这就产生了许多不同类型的时间分辨实验,它们依赖于相同的泵和探针原理。因此,延迟的控制,小化抖动和等待时间是该领域取得佳结果的关键。

 

应用领域

l  衰减时间测量

l  泵浦探针实验

l  延迟线控制

l  时域分析。

 

目的

    控制退出状态和放松状态之间的时间间隔,在时间窗口(棚车)中测量积分输出,或捕获平均(锁定)或瞬时(数字化仪)响应。

 

优势

l  用于发生/触发,延迟和延迟扫描的全集成解决方案

l  简单添加到现有设置

l  电动激励的脉冲整zheng形(传递函数响应的iFFT

使用Boxcar Averager进行检测的激光泵浦探针,与激光的重复频率同步

 

    采用锁相放大器检测功能的AWG励磁电动泵探头。仅探测特定延迟的平均值。

 

    时间分辨实验可以大致分为2个主要类别,其中激发源是光学驱动或电驱动的。光学方法可以使用飞秒激光器提供佳的时间分辨率,而电子方法则可以通过快速任意脉冲或波形发生器(AWG)轻松实现且经济高。该选择基本上取决于物理观察的时间尺度。在AFMSNOM的情况下,检测可以与激光的重复频率同步或锁定到机械谐振器的谐振频率。重复率越高,由于SNR取决于√N,因此测量的平均速度越快,其中N是给定延迟时间的采样数。使用Zurich Insturments UHFLI600 MHz锁相放大器,可以实现以下三种检测方法:

l  UHF-BOX Boxcar Averager,在用户定义的时间窗口内仅捕获来自探头的响应,并在样本数量上取平均值

l  UHFLI锁相放大器,提供入射调制光束或振荡悬臂的平均振幅输出

l  UHF-DIG数字化仪可捕获任何触发条件下的动态响应,并控制与激励有关的延迟

l  让我们在下面更详细地考虑具有不同激励和探测方案的两个具体示例。

 

参考资料

l  Z. Schumacher et al. The limit of time resolution in FM-AFM by a pump-probe approach, Appl. Phys. Lett., 110, 053111 (2017)

l  J. Murawski et al., Tracking speed bumps in organic field-effect transistors via pump-probe KPFM, J. Appl. Phys. 118, 244502 (2015)

l  T. Cocker et al., An ultrafast terahertz STM, Nature Photonics 7,  620625  (2013)

l  M. Mogenstern et al., STM Ready for the Time Domain, Science 329, 5999, (2010)

l  Superconducting Qubit Characterization, Zurich Instruments, Application Note, (2016)

l  瑞士Zurich Instruments 官网资料整理