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具有亚 10 nm 分辨率与高灵敏度的针尖增强红外成像

光学 2020-02-12 v1 仪器与探测器

摘要

红外光谱已广泛用于通过测量整个系统的平均信号来对特定时空域内发生的反应进行化学鉴定与定量分析。获得纳米级空间分辨率的红外测量对于详细理解界面的组成、结构与功能极为重要。由于分子截面小以及固有的光学衍射极限,红外纳米显微术仍面临挑战。尽管基于原子力显微镜 (AFM) 的技术,如散射型扫描近场光学显微镜与光热诱导共振显微镜 (PTIR),能以数十纳米量级分辨率获取红外光谱,但具有单层水平灵敏度的红外测量仍难以实现,且只能在临界条件下实现。本文中,我们通过在光诱导力显微镜 (PiFM) 中采用贵金属基底 (Au、Ag、Pt),展示了在样品-针尖结处借助强场增强以亚 10 nm 空间分辨率对约 360 个分子的体积进行采样。该技术显示了 PiFM 的通用性与稳健性,并有望应用于具有高灵敏度与超高空间分辨率的界面研究。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.13542,
  title  = {Tip enhanced IR imaging with sub-10 nm resolution and hypersensitivity},
  author = {Jian Li and Junghoon Jahng and Jie Pang and William Morrison and Jin Li and Eun Seong Lee and Jing-Juan Xu and Hong-Yuan Chen and Xing-Hua Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13542},
  year   = {2020}
}

备注

9 pages;4 figures