氧化物界面處的二維電子體系（2DES）做為個(gè)*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(gè)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(gè)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(gè)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(duì)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(shí)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)量時(shí)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(yùn)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.