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纳米技术/SNOM

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扫描近场光学显微镜 (SNOM)

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如果使用倏逝波而不是行波,则可以绕过光学显微镜的阿贝衍射极限。 SNOM 可以比作听诊器[1]:尽管医生听到的心跳声音的波长约为 100 米,但他仍可以以几厘米的精度定位你的心脏。显然,他的分辨率为 λ/1000,远超阿贝衍射极限。可以用光波建立类似的设置:如果光被强迫通过亚波长尺寸的孔径,则发射的场将是倏逝的,并且以通常小于波长的长度尺度呈指数衰减。利用这项技术,早在 1991 年就已证明分辨率可以达到 12 纳米。[2] SNOM 能够在所有方向(x、y 和 z)上实现高分辨率,并且可以适应到其他显微镜使用的相同激光系统和光谱仪上。[3]

SNOM 的图像通过像 LSCM、AFM 或 STM 一样扫描探针在样品上形成。 SNOM 是物理学家和生物学家用于多种目的的非常通用的工具,但探针只与孔径附近区域的样品发生相互作用,因此样品-探针距离成为脆弱样品和探针的一个问题。[4]

一种广泛使用的距离控制方法是剪切力技术,该技术发明于 1992 年[5],其中 SNOM 探针以高达几纳米的幅度振动,并且运动被检测到并用于反馈回路中,该回路感知探针尖端位于样品表面上方几纳米时发生的微小剪切力。文献中已描述了多种剪切力设置。光学和非光学方法都用于检测振动。使用非光学方法的团队认为光学方法是杂散光的来源,会严重影响测量结果[6],而例如[7] 认为光学设置更有利。

参考文献

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另请参见有关编辑此书籍的说明,了解如何添加参考文献Nanotechnology/About#How_to_contribute

  1. 光学听诊器 - 图像记录,分辨率为 Lambda/20,Pohl Dw, Denk W, Lanz M, 应用物理快报,第 44 卷 (7):651-653 1984 年。
  2. 突破衍射极限 - 纳米尺度上的光学显微镜,Betzig E, Trautman Jk, Harris Td, Weiner Js, Kostelak Rl, 科学,第 251 卷 (5000) 第 1468-1470 页,1991 年 3 月 22 日。
  3. Manfaits webpage on Le Groupement De Recherche 1860 at the Centre National de la recherche scientifique, [1]
  4. 多功能扫描近场光学显微镜:半导体和生物样品的反射率和光电流,Cricenti A, Generosi R, Barchesi C, Luce M, Rinaldi M, 科学仪器评论,第 69 卷 (9):3240-3244 1998 年 9 月
  5. 近场扫描光学显微镜,Dunn RC, 化学评论,第 99 卷 (10):2891 1999 年 10 月
  6. 使用压电剪切力检测的近场光学显微镜中的距离控制,适用于液体中的成像,Brunner R, Bietsch A, Hollricher O, Marti O, 科学仪器评论,第 68 卷 (4) 第 1769-1772 页,1997 年 4 月
  7. 多功能扫描近场光学显微镜:半导体和生物样品的反射率和光电流,Cricenti A, Generosi R, Barchesi C, Luce M, Rinaldi M, 科学仪器评论,第 69 卷 (9):3240-3244 1998 年 9 月

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