电子科技大学与华中科技大学、浙江大学合作，研发革命性太赫兹时域过滤纳米成像技术（thz-tdf），并在古代彩绘颜料分析中取得突破性进展。该研究成果发表在国际期刊《nano letters》上。

传统太赫兹近场成像技术受限于探针表面波干扰，分辨率难以提升。 胡旻教授团队创新性地开发出时域光谱技术，结合时域光谱截断技术，有效消除了表面波干扰，实现了超高分辨率太赫兹成像。

技术突破：克服表面波干扰，实现高精度纳米光谱分析

太赫兹波涵盖多种重要材料的特征光谱，广泛应用于材料科学、生命科学和通信领域。THz-TDF技术巧妙地解决了传统技术中探针表面波干扰的问题，显著提高了太赫兹纳米光谱的精度和分辨率。（见图1）

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图1： (a) THz-TDF纳米成像原理示意图；(b) 不同悬臂长度探针的模拟和实验时域近场信号；(c和d) 模拟与实验的不同悬臂长度下，未处理和处理后的硅基底近场光谱。

应用实例：明代彩绘颜料的纳米级光谱分析

研究团队利用THz-TDF技术分析了明代彩塑颜料样品，成功区分了朱砂和铅丹颜料的纳米级振动特性，在1.125THz频率下，仅朱砂展现出显著的振动共振特征。这项技术实现了200nm以下的空间分辨率，为研究古代颜料的变色机制以及彩绘文物的保护提供了重要依据。（见图2）

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图2：明代彩塑颜料样品的THz-TDF高光谱纳米成像。（a）明代彩塑照片；（b）从彩塑中提取的颜料样品的光学图像；（c）图b中虚线框区域的扫描电子显微镜元素分布图；（d和e）分别为图c区域的表面形貌图和太赫兹近场白光成像；（f）太赫兹高光谱纳米成像的示意图；（g和h）不同频率的太赫兹近场振幅（g）和相位（h）成像；（i和j）在1.125 THz（i）和0.9 THz（j）下的太赫兹近场相位成像；（k和l）在i图虚线白线位置记录的近场光谱的振幅（k）和相位（l）。水平虚线标记了边界，红色和蓝色虚线曲线分别表示朱砂和红铅的代表性近场光谱。

其他应用：金属天线纳米光学特性研究

此外，研究团队还利用THz-TDF技术研究了金属天线的纳米光学特性，成功区分了不同长度金属天线的共振频率变化，并揭示了天线的偶极共振模式。（见图3）

图3：THz-TDF测量的单个金属天线的纳米光谱。（a）金属天线的近场测量示意图；（b）50μm金属天线的表面形貌图（左）和近场白光图像（右）；（c）金属天线的近场光谱；（d和e）0.86THz（左）与0.6THz（右）频率的实验（d）与模拟（e）的金属天线成像；（f和h）不同长度（38μm至86μm）金属天线的近场光谱实部（f）与虚部（h），揭示了天线长度变化导致的共振频移；（g和i）模拟展示了与实验一致的光谱结果。

未来展望：推动太赫兹纳米光学技术发展

未来，THz-TDF技术有望进一步小型化和高效化，并在量子材料、纳米光子学和文物保护等领域发挥更大作用，推动太赫兹纳米光学技术应用的广泛发展。

以上就是电子科技大学太赫兹中心胡旻团队与华科大李培宁团队、浙大张晖团队合作成功揭示历史颜料纳米级太赫兹光学特性的详细内容，更多请关注其它相关文章！

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