尝试新的样品\(WO_{2}Br_{2}\)
特点:晶格结构二重对称，1-3THz频率为基于光整流的太赫兹发射，在接近4THz附近有一个自身的铁电畴振荡频率，定义新的准粒子 Ferrons
范德华材料，bulk，比较容易解离
📅 8月8号 #
铕硅(EuSi) THz emission
尝试样品铕硅，因为可以被太赫兹透射，所以可能存在THz发射，尝试多次、角度、转角位置都很好，但是看不到太赫兹发射的信号。推测常温下，铕硅中心对称，不会有二阶非线性，下到低温可能可以产生太赫兹发射
同样探测MnTe的太赫兹发射，基本没有信号，因为MnTe可能属于中心对称性的结构
📅 8月9号 #
LNO的pump-probe filter/nofilter
先补充了一点铌酸锂的工作，在原来泵浦探测的基础上，给pump加上了THz的窄带通滤波片，但是因为样品位置不是很好，一直没有找到原来的信号。
尝试换了位置，找到稍微好一点的信号，大概在20/200°/290°的位置，可以看到之前1-2THz低频部分的信号，滤波片也有很明显的效果，基本只剩下1.5THz附近的频率，但是没有看到很明显的高频信号
（预期是不加filter的时候能看到4THz左右的高频信号，在加上filter之后，由于2.3THz的频率被过滤掉，导致看不到4THz左右的高频信号，证明高频信号的产生是双光子吸收）
📅 8月10号 #
LNO的pump-probe filter/nofilter
继续优化铌酸锂的位置，因为动了光路的镜子，导致时间零点发生了变化，整体向后偏离1个毫米左右，差点没有找到信号，最后在几个高对称的角度还是探测到了信号，但是高频部分变化还是不显著，换了其他位置同样结果一般。收工，明天换新的样品！
📅 8月11号 #
\(WO_{2}Br_{2}\)的pump-probe
早上先操作手套箱粘了新的钨氧溴样品。原来的样品比较厚，也导致畴的角度各异，测出来多重的对称性。手套箱操作注意也要先戴丁腈手套，防止指甲刮伤手套，在传递样品时，传送室抽充三次。
下午进行\(WO_{2}Br_{2}\)的测试，在180°范围，间隔15°测量都没有信号，换了另一块较厚的样品，在特定角度找到一点信号，但是总体信噪比还是比较差。
实验中发现，光斑聚焦强度过大时也会损伤样品【类似MnTe，但是由于MnTe属于不透光，需要做反射式泵浦探测，总体难度更大】，找样品位置时注意光强不能太高，并且探测时需要避开坏点
📅 8月12号 #
probe平行偏振的filter和no filter
早上先对准光路，ZnTe标定，信号达到约\(7×10^{-5}\)
重新粘了新的较厚样品，找到较强的信号
【小tip：在扫时域光谱时，由于样品具有厚度，可能会出现反射信号，当不确定时域谱上的是反射信号还是主信号时，可以做傅里叶变换，主信号一般会拓宽频谱，反射信号会让主频谱出现很多毛刺】
完成filter/nofilter的两组\(WO_{2}Br_{2}\) pump-probe实验，165°信号较好
激光聚焦铜靶
尝试给铜靶打孔，显微镜下看直径大约30\(μm\)，但是因为激光光斑没有很好的整形，实际小孔品质一般，边缘有较多毛刺 可以选择功率\(128mW\)左右，6-7秒打孔，可以稍微控制时间，调整孔的大小
📅 8月13号 #
probe垂直偏振的filter和no filter
把probe光调成竖直偏振（800nm半波片调整偏振，样品前用格兰棱镜检偏），在高对称角度测量一下，看信号有没有变化（模拟偏振拉曼光谱的水平偏振和垂直偏振），如果波形没有变化，说明不是拉曼模式
注意加完半波片之后，probe光程增加，时间零点t0提前，可以明显看到时域结果的相位发生变化
另外注意到高频2THz部分有增强，1.5THz峰为层间剪切模式对应频率
再在pump光路加上filter，高频部分被过滤
SHG初尝试
完成pump-probe实验后，把chopper放到probe光路，用800nm光激发\(WO_{2}Br_{2}\)，产生400nm信号。但是今天晚上的探测部分只放了格兰棱镜，每次平行或者垂直探测，所以相当于只改变了入射光的偏振，然后分别探测平行和垂直分量，不太有具体的物理含义
📅 8月14号 #
功率依赖的pump-probe
在高对称角度165°和345°，氮气环境，nofilter，测量功率依赖的pump-probe，Pump功率从40-200mW变化。可以根据ZnTe之前标定的数据（单孔电流等）计算出不同功率下的太赫兹电场强度
平行/垂直偏振的SHG
吸取昨天的教训，探测光还是需要同步改变偏振（参考偏振拉曼光谱的原理）晚上重新恢复了SHG的光路，将入射光和起偏（800nm半波片）和出射光的检偏（400nm格兰棱镜）同方向转动，偏振片转\(α\)度，光的偏振转\(2α\)度。分辨相对测量了平行-平行（H-H）和垂直-平行（V-H）两类数据。
📅 8月15号 #
激光器的种子光注入有问题，示波器的波形最后一个峰变得很高，出光功率也只有3.35W左右（平常出光功率在4.1W），温湿度正常。早上先恢复pump-probe光路，继续了实验，在角度、位置、overlap都没有问题的情况下，找不到任何信号，判断可能是展宽导致激光不是飞秒。
下午调整了普克尔盒的功率，由于腔体抖动导致腔长发生了变化，原来的频率不在匹配，调整之后，激光器功率达到4W，波形也恢复
入射光偏振连续变化 \(WO_{2}Br_{2}\)的时域波形**
继续实验，pump-probe光路，测量样品在165°时，probe光偏振变化180°（间隔12°，800nm半波片）（接8月13号实验）
可以看到随着探测光偏振变化，时域相位不断变化。结果有的偏振角度信噪比号好，有的角度信噪比较差，偏振还是会影响信号【学习一下把时域图拼在一起，画三维的】
真空条件AFM（\(WO_{2}Br_{2}\)易发生潮解）
晚上跟着做了手套箱里面的AFM，拓扑实验室的AFM是ES（environment scan） AFM，样品和针在单独的小腔体中，理论上可以在腔体中提供各种环境，但是因为已经放在手套箱中，一般不充其他气体，以免污染环境。先测了AC模式看样品的形貌，找了比较平整的区域，继续下针测PFM（压电力显微镜）。
PFM是给针尖施加一个电压，针尖对局域样品产生一个电极化，可以探测样品的铁电畴等电极化相关性质，一般PFM探测面外的铁电畴，而像\(WO_{2}Br_{2}\)这种面内铁电畴的需要采用矢量PFM，两种实验方法都尝试之后，确实在同一层内扫到了多个类似畴的结构，但是由于电荷的积累，扫图的后半部分总是非常模糊，需要考虑将样品接地
📅 下周计划 #
在太赫兹的时间零点探测样品产生的SHG信号，修改了程序，先操纵位移台到时间零点的位置，再采集锁相放大器的信号，注意时间零点的探测是800nm的probe光，锁相放大器的信号采集是400nm的SHG信号
📅 8月18号 #
THz时间零点的SHG信号平行-平行，垂直-平行探测
因为样品的原因，早上和下午一直在找pump-probe的信号（后来换样品才知道是因为之前光强比较强，样品表面有很多被打坏的地方，但是深层的地方没有被打伤），虽然最后找到了pump-probe的信号，但是在探测400nm时，推测可能是probe光路的透镜的位置有移动，导致后面SHG探测的部分，探测器前加上GLP和800nm滤波片后，探测器的位置超过焦点，但是探测器能探测到800nm的信号，无400nm的信号。还是觉得是样品本身无法产生400nm信号，因为强光强会损伤样品，而低光强又无法产生400nm信号，同时还需要考虑\(WO_{2}Br_{2}\)的带隙为3点几\(eV\)，和400nm光子能量相近，会吸收400nm光
晚上操作手套箱，换了新的样品，放在了焦点位置，明天计划继续找SHG的信号，（pump-probe的信号应该比较好找）
⭐ 平衡探测器的调节一定要两个光斑都差不多聚焦程度，尽量在焦点位置打到探测器探头的中心，不然很容易调不平。遇到调不平的情况，可能是样品本身的原因，比如这次的样品表面基本都被打坏了；有可能是光打在探测器上的位置还需要再优化一下；转一转探测器的角度，和透镜的聚焦的位置；一个是光斑要再聚小一点，第二个是经过wollaston后的分开角度要大一些（转一下角度就能发现问题），分开的光斑尽量靠近两个探测器中心
⭐ \(WO_{2}Br_{2}\)作为层状范德华材料，解理后的样品，不同位置层数各异，所以在探测的时候，不同位置信号不同
⭐ 手套箱使用完，过渡舱保持真空，防止长时间不用微微漏气，污染手套箱
📅 8月19号 #
新\(WO_{2}Br_{2}\)样品的SHG信号和THz pump-probe
新的样品粘了厚薄两块
早上先找了SHG，但还是没有\(400nm\)的信号，并且光路上一定要加衰减片，否则会看到很强的白光（应该是反射导致）打伤样品，这种情况下没有\(400nm\)的信号，但是去掉一个滤波片就可以看到\(800nm\)的信号,也左右调整了探测器的位置，感觉光是打进去了的，但是找不到\(400nm\)的信号
厚的和薄的样品均找不到信号，猜测可能是 1、光比较弱，激发的信号被样品吸收，但是薄层样品基本也能全部吸收\(400nm\)信号 2、之前光比较强的时候，看到的信号可能是透过来的微弱的800nm，样品本身不产生\(400nm\)的信号
pump-probe实验，探测器可以调平衡，overlap确认没有问题（实际还是有问题的，因为样品放在玻璃上，所以玻璃的反光很容易被当成打在样品上的pump或者probe光斑），厚薄样品各自相差90°的也没有找到信号，因为其他部分都没有问题，当时猜测可能还是样品本身的问题
晚上重新粘了一下样品，因为之前厚薄样品距离较大，不方便通过调整位移台同时测量，所以先把厚薄样品距离拉近，然后更换了探测器的聚焦透镜，将独立的透镜换成焦距更短的透镜，放在探测器前方，减少了透镜的自由度，这样调整探测器的时候，整体不会偏移较大
然后用ZnTe重新调整了overlap，由于样品玻璃的原因，之前对准的可能是玻璃的反光而不是打到样品上的光斑，调整后的overlap在特定角度可以找到信号
如果下次找不到信号，可以试试先用ZnTe调好overlap，不会有玻璃反光影响，调好了再换样品，应该就能找到信号
📅 8月20号 #
\(LiNbO_{3}\)的pump-probe，probe垂直偏振
铌酸锂样品今天到，换样品做实验，但是一直找不到信号。下午的时候调整探测器和overlap，才找到ZnTe的信号，但是一直找不到\(LiNbO_{3}\)的信号，一块旧样品和两块新样品均无信号，猜测是样品原因
📅 8月21号 #
\(LiNbO_{3}\)的pump-probe，probe垂直偏振
早上仍然对准光路，找ZnTe的信号，信号：噪声可以达到100：1，峰峰值\(1.4*10^{-5}\)
下午在老师帮助下重新调整了光路，注意缩束镜比较难调，因为光斑本身是不均匀＋不规则，在缩束镜限制圆形光斑入射之后，出射光斑也不会完全均匀，可以看产生的蓝色光斑，尽量在红色光斑中心，可以通过调节缩束镜的左右转角调整蓝光的左右位置，调节缩束镜镜架的上下俯仰角调整蓝光的上下位置，保证蓝光尽量均匀的在红光中心
虽然光路都校准了，但是两块\(LiNbO_{3}\)都没有找到信号，可能是样品multi domain，或者不是纯x-cut，导致没有信号
SMA的线断了，可能之前噪声大或者信号不好，是线的原因……因为实验室不常用这种探测器，所以没有SMA-BNC接口的线，考虑再找找，或者把断口的地方焊上
📅 8月22号 #
先送两块新的样品测常温偏振拉曼实验