针尖与等离子体激元增强的红外纳米显微术用于超灵敏分子表征
光学
2023-01-27 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们提出一种通过结合散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）的针尖增强与石墨烯纳米盘（GNDs）呼吸模（BM）等离子体激元共振的等离子体增强，对具有纳米尺度足迹的分子进行超灵敏红外（IR）振动光谱分析的新方法。为证明这一点，我们开发了能够精确计算纳米尺度样品s-SNOM信号的定量模型。通过我们的建模，我们表明s-SNOM针尖可有效激发GNDs中门可调的BM等离子体激元共振，其具有强场增强且对GND尺寸敏感依赖。此外，我们证明针尖激发的等离子体激元BM的强电场可强烈增强分子的红外振动模式。因此，尺寸小至1-2 nm的单个分子粒子的红外振动特征可被s-SNOM轻易观测。我们的研究为未来利用针尖与等离子体激元双重增强的超灵敏红外生物传感指明了方向。
引用
@article{arxiv.2301.11171,
title = {Tip-and plasmon-enhanced infrared nanoscopy for ultrasensitive molecular characterizations},
author = {Yilong Luan and Liam McDermott and Fengrui Hu and Zhe Fei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.11171},
year = {2023}
}
备注
18 pages