大邱慶北科學(xué)技術(shù)研究所（DGIST）物理與化學(xué)系教授李在東（Jae-dong Lee）和生物技術(shù)部主任金炫敏（Hyun-min Kim）等組成的學(xué)院-研究一體化研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了超分辨率非線性超光譜成像技術(shù)。

該方法是學(xué)院和研究部門聯(lián)合研究的結(jié)果，相關(guān)研究論文發(fā)表在PhotoniX上。

現(xiàn)有的光學(xué)顯微鏡具有物理衍射限制。配備有使用入射波的光源的光學(xué)顯微鏡無(wú)法區(qū)分放置在小于光波長(zhǎng)一半的物體或它們之間的距離。為了克服這些問(wèn)題，已經(jīng)進(jìn)行了使用熒光材料作為入射波替代品的研究。然而，使用熒光材料引起的挑戰(zhàn)，如光毒性和生物干擾，已成為挑戰(zhàn)。

為了克服這些挑戰(zhàn)，DGIST的學(xué)院-研究整合研究團(tuán)隊(duì)對(duì)使用聚焦控制方法將光學(xué)顯微鏡的分辨率降低到衍射極限以下范圍進(jìn)行了研究。特別是，生物技術(shù)部主任Hyun-min Kim在指導(dǎo)相關(guān)研究方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，他不斷研究一種降低聚焦尺寸的技術(shù)，以提高反斯托克斯拉曼顯微鏡的分辨率。

此外，研究團(tuán)隊(duì)利用了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所基于共聚焦技術(shù)解決聚焦控制問(wèn)題的研究結(jié)果，這為新方法的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

在設(shè)計(jì)通過(guò)聚焦控制提高抗中風(fēng)拉曼顯微鏡分辨率的方法的過(guò)程中，Kim與印度科學(xué)研究所（IISc）的Varun Ragunathan教授進(jìn)行了合作研究。

在這項(xiàng)研究中，他們證實(shí)了應(yīng)用不同的非線性光學(xué)現(xiàn)象（如和頻產(chǎn)生）和小針孔的技術(shù)可以消除聚焦控制方法的聚焦模糊問(wèn)題，并在平面上實(shí)現(xiàn)低于100納米的橫向分辨率�；�于這些研究結(jié)果，他們?cè)凇豆こ坦鈱W(xué)與激光》上發(fā)表了一篇研究論文。

a 塊狀六方氮化硼（hBN）能量圖上所示的非簡(jiǎn)并（ND）CARS過(guò)程，其中ω為910 nm，ω為1040 nm，ω為455 nm。b 來(lái)自hBN薄片的ND-CARS譜圖。c ND-CARS對(duì)hBN薄片的功率依賴性。d ND-CARS對(duì)hBN薄片的極化依賴性。e 四波混合（ω，810 nm;ω，1040 nm;ω，405 nm;黑色）和ND-CARS（ω，910 nm;ω，1040 nm;ω，455 nm;紅色）強(qiáng)度與hBN薄片厚度的關(guān)系。

該科研一體化研究組在Kim的研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，開發(fā)了一種新技術(shù)，該技術(shù)也可應(yīng)用于樣品的橫截面成像。當(dāng)應(yīng)用于六方氮化硼（hBN）納米片時(shí)，開發(fā)的技術(shù)可以將橫截面方向的分辨率降低近一半。

因此，該技術(shù)通過(guò)實(shí)現(xiàn)低于衍射極限標(biāo)準(zhǔn)的分辨率，促進(jìn)了基于飛秒單位的界面或界面之間電子和分子振動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析，這是以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。該技術(shù)首次在相應(yīng)領(lǐng)域引入，被認(rèn)為是開發(fā)和分析量子級(jí)低維材料的突破性成就。

Jae-dong Lee表示：“這項(xiàng)研究具有重大意義，因?yàn)樗�開發(fā)了一種技術(shù)，可以通過(guò)使用hBN納米片在極端環(huán)境中分析相當(dāng)薄的組件內(nèi)的高速電子�！�

他補(bǔ)充說(shuō)：“這一成就之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，得益于基于學(xué)院和研究部門的DGIST學(xué)院-研究共同成長(zhǎng)項(xiàng)目的系統(tǒng)建立，如UGRP、URP和研究生院實(shí)習(xí)項(xiàng)目。我們期待通過(guò)學(xué)院-研究整合研究繼續(xù)取得重大成果�！�

這項(xiàng)研究是在韓國(guó)國(guó)家研究基金會(huì)的支持下通過(guò)職業(yè)生涯中期研究員計(jì)劃進(jìn)行的。目前就讀于物理與化學(xué)系綜合MS和博士學(xué)位課程的學(xué)生Gwan-jin Lee擔(dān)任該研究論文的第一作者。

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