氧化物界面處的二維電子體系（2DES）做為個*的平臺，將典型復(fù)合氧化物、強(qiáng)電子相關(guān)的物理性以及由2DES有限厚度引起的量子限域集成于體。這些*的性質(zhì)使其在電子態(tài)對稱性、載流子的有效質(zhì)量和其它物理性方面與普通半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)截然不同，可以產(chǎn)生不同于以往的新現(xiàn)象。然而氧化物界面多掩埋于物質(zhì)間使其難以探測，為探究其局限2DES需要個無創(chuàng)并且具有很高空間分辨率的表征技術(shù)，如果還能提供個較寬范圍內(nèi)溫度變化的平臺將大大地推進(jìn)該域的研究。通常光學(xué)顯微鏡可用于上述研究，其中，遠(yuǎn)場的探測技術(shù)由于受到波長和衍射限的限制缺乏空間分辨率，而紅外波段的光束探測傳導(dǎo)電子的Drude反應(yīng)分辨率僅有幾個微米的量，無法滿足測試需求，而用散射式近場光學(xué)顯微鏡(s-SNOM)可以克服這限制，使其具有10-20 nm的空間分辨率并獲得光響應(yīng)信號中的強(qiáng)度和相位信息。

    近期，Alexey B. Kuzmenko團(tuán)隊在Nat. Commun.上獲得新進(jìn)展，他們用s-SNOM來研究從室溫下降到6K時LaAlO₃/SrTiO₃界面的變化情況，從近場光學(xué)信號，別是其中的相位分量信息可以看出對于界面處的電子系統(tǒng)的輸運性質(zhì)具有其高的光學(xué)敏感度。這模型說明了2DES敏感性來源于AFM針尖和耦合離子聲子模型在很小穿透深度下的相互作用，并且該模型可以定量地將光信號的變化與冷卻和靜電選通控引起的2DES傳輸性的變化相關(guān)聯(lián)，從而提供操控光學(xué)信息的有效手段。從用s-SNOM得到的實驗結(jié)果和建立的模型結(jié)果來看，二者之間具有很好的擬合，這結(jié)果說明了電子聲子相互作用對于在零動量時的表面聲子離子模型的散射化吸收具有至關(guān)重要的作用。

圖1：2DES中近場信號對溫度和頻率的關(guān)聯(lián)性

圖2：在低溫條件6K下，靜電選通對于電子輸運和近場信號的影響 

[參考文獻(xiàn)]

Alexey B. Kuzmenko, High sensitivity variable-temperature infrared nanoscopy of conducting oxide interfaces, Nat. Commun., 2019,10,2774.