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用于纳米尺度分子成像的电子与光诱导受激拉曼光谱

光学 2020-08-12 v3 材料科学

摘要

我们提出并从理论上分析了一种新的振动光谱,称为电子与光诱导受激拉曼(ELISR)散射,其将电子显微镜的高空间分辨率与表面增强拉曼光谱的分子灵敏度相结合。在 ELISR 中,等离激元纳米颗粒的电子束激发被用作具有谱宽但空间受限的斯托克斯光束,同时存在一个衍射极限的泵浦激光。为表征该技术,我们建立了数值模型并进行了全电磁场仿真,以研究两种截然不同的纳米颗粒几何结构——涂有拉曼活性材料的纳米棒与纳米球。我们的结果显示,对这些纳米颗粒几何结构进行电子与光双重激发可实现显著的(10610^6-10710^7)受激拉曼增强。重要的是,该用于电子显微镜的振动光谱的空间分辨率仅由纳米颗粒几何结构与等离激元模体积决定。我们的结果凸显了 ELISR 在亚衍射极限拉曼光谱下同时进行高分辨率电子显微镜成像的前景,补充了超分辨显微镜、关联光与电子显微镜以及振动电子能量损失谱方面的进展。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.11638,
  title  = {Electron and Light Induced Stimulated Raman Spectroscopy for Nanoscale Molecular Mapping},
  author = {Amr A. E. Saleh and Daniel K. Angell and Jennifer A. Dionne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11638},
  year   = {2020}
}

备注

7 pages, 4 figures, Amr A. E. Saleh and Daniel K. Angell contributed equally to this work