利用双层石墨烯莫尔条纹成像评估近场浸没式微波显微镜的极限
材料科学
2021-06-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
分子与原子尺度的成像需要发展电子显微镜与扫描探针显微镜以突破衍射所决定的物理极限。纳米红外实验与皮腔尖增强拉曼光谱成像后来证明，可见光波段的辐射可通过扫描探针尖端进入近场 regime 来突破该极限。本文表明，利用扫描微波成像显微镜，以波长 0.1~m 的辐射揭示特征尺寸小至 1~nm 的结构，可获得终极分辨率。作为测试材料，我们使用扭转双层石墨烯，其不仅因超导等关联电子效应的发现而成为近期重要课题，还因为它提供了一种可系统性地将超结构莫尔条纹调制从小于 1~nm 调至数十纳米的样品。通过分析针尖-样品距离动力学，我们证明这种终极 10 探针-图案分辨率可通过液体浸没显微镜概念以及对纳米尺度水弯月面的精细力控制来实现。
引用
@article{arxiv.2007.03823,
title = {The limits of Near Field Immersion Microwave Microscopy evaluated by imaging bilayer graphene Moir\'{e} patterns},
author = {Douglas A. A. Ohlberg and Diego Tami and Andreij C. Gadelha and Eliel G. S. Neto and Fabiano C. Santana and Daniel Miranda and Wellington Avelino and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Leonardo C. Campos and Jhonattan C. Ramirez and Cássio Gonçalves do Rego and Ado Jorio and Gilberto Medeiros-Ribeiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03823},
year = {2021}
}
备注
suppl. mat included, movies not included and available upon request by email to [email protected]