초고속 홀로그램 키로옵티컬 현미경

초록 여러 물질의 수송 및 무질서에 관한 연구를 위해 시공간 해상도가 바람직하지만, 현재 넓은 시야에서 초고속 키로옵티컬 반응을 영상화하는 기술은 없다. 본 연구에서는 펨토초 펄스를 이용한 다중 오프축 홀로그래피 기반 와이드필드 초고속 키로옵티컬 현미경을 보고한다. 프로브 펄스의 수평 및 수직 편광 성분을 푸리에 공간의 서로 다른 위치에 인코딩함으로써, 와이드필드 이미지의 각 픽셀에 대해 편광 타원을 완전하게 복원한다. 이는 광학 회전 이산 및 원형 이색성으로 구성된 일시적 복소수 키로옵티컬 이미지를 재구성할 수 있게 한다. 또한 두 직교하는 프로브 편광 성분에 대한 일시적 흡수 및 위상 영상을 획득하여, 넓은 시야(50 × 50 µm²)에서 초고속 키로옵티컬 반응을 높은 시간(~100-fs) 및 공간(서브마이크로미터) 해상도로 완전하게 특성화할 수 있다. 혼성 유기-무기 페로브스카이트에서 스핀 완화를 이미징하여 본 기법의 능력을 입증한다. 마지막으로 회절 한계 이하의 다수 위치에서 스핀 확산을 연구한다. 본 접근법은 생체분자, 키랄 플라스모닉 나노구조, 위상 및 스핀트로닉 소재 등 다양한 신흥 기능성 재료에서 일시적 자기 및 전자 현상을 시공간적으로 매핑할 수 있게 한다.