Angew：突破衍射极限！合肥红外自由电子激光实现远红外纳米光谱探测

本文报道了中国科学技术大学薛佳伟、复旦大学蔡文斌和中国科学技术大学鲍骏团队在合肥红外自由电子激光（HiFEL）装置上取得的突破。背景方面，传统红外光谱受光学衍射极限限制，空间分辨率仅为微米级，且对远红外低频模式探测能力不足。研究目的是开发基于红外自由电子激光的纳米红外光谱技术，以突破传统光源的波长限制和衍射极限。结论表明，该技术实现了波段覆盖低至200 cm-1、光谱分辨率4 cm-1和空间分辨率10 nm量级的国际先进水平，填补了我国在远红外纳米光谱领域的技术空白。技术已成功应用于二氧化碳电催化还原制甲烷研究，直接观测到Cu-N配位键和分子内氢键信号，揭示了催化剂活性位点的空间均匀性。未来该技术将拓展至半导体制造、量子材料和生命科学等领域，为科研与产业提供先进的纳米红外光谱表征服务。