利用纳米级白光源对碳纳米管进行 6 nm 超分辨光学透射与散射光谱成像
光学
2022-01-05 v2 材料科学
摘要
基于可见光及邻近频率光子吸收与散射的光学高光谱成像是材料研究中信息量最大且最具包容性的表征方法之一。遗憾的是，受限于光的衍射极限，其无法分辨光-物质相互作用中的纳米尺度非均匀性，而这正是材料结构与性质局部调制的诊断依据。此外，许多纳米材料具有高度各向异性的光学性质，极具吸引力却难以通过传统光学方法表征。因此，在电子学、光子学、物理学和材料科学等多个领域，将光学高光谱成像拓展至纳米尺度一直存在迫切需求。本工作中，我们报道一种超分辨高光谱成像技术，其利用卤钨灯的照明同时测量光学吸收与散射光谱。我们在可见光至近红外波长（415 至 980 nm）下对应变单壁碳纳米管(SWNT)的高光谱成像实现了亚 5 nm 空间分辨率，并重建真彩色图像以揭示 SWNT 中纵向与横向光学跃迁诱导的光吸收与散射。这是首次在实验中清晰观测到 SWNT 的横向光学吸收。该新技术提供了丰富的近场光谱信息，使得分析应变工程在单根 SWNT 上诱导的能带结构空间调制成为可能。
引用
@article{arxiv.2006.04903,
title = {6 nm super-resolution optical transmission and scattering spectroscopic imaging of carbon nanotubes using a nanometer-scale white light source},
author = {Xuezhi Ma and Qiushi Liu and Ning Yu and Da Xu and Sanggon Kim and Zebin Liu and Kaili Jiang and Bryan M. Wong and Ruoxue Yan and Ming Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.04903},
year = {2022}
}
备注
4 Figures