Колокольный зонд - Campanile probe

SEM изображение колокольного зонда.[1]
СЭМ-изображение колокольного зонда.[1]
СЭМ-изображение в ложных цветах ближнепольного зонда Campanile, изготовленного на краю оптического волокна с использованием наноимпринта
СЭМ-изображение в ложном цвете зонда ближнего поля Campanile, изготовленного на краю оптического волокна с использованием наноимпринта. [2]
Сравнение карт фотолюминесценции, записанных с дисульфид молибдена отслаивайте пластинку колокольным зондом (вверху) и обычным конфокальная микроскопия (Нижний). Масштабные линейки: 1 мкм.[1]

В сканирующая оптическая микроскопия в ближнем поле то колокольный зонд представляет собой конический оптический зонд в форме колокольня (а квадратная пирамида ). Изготовлен из оптически прозрачного диэлектрик обычно кремнезем, а его две грани покрыты металлом, обычно золото. На острие зонда грани с металлическим покрытием разделены зазором в несколько десятков нанометров, который определяет пространственное разрешение зонда. Такая конструкция зонда позволяет регистрировать оптические сигналы, обычно фотолюминесценция (PL) или Рамановское рассеяние, с субволновым разрешением, нарушая предел дифракции.[1][3]

Зонд-колокольчик прикреплен к оптическому волокну, которое обеспечивает как лазерное возбуждение исследуемого образца, так и регистрирует измеренный сигнал. Зонд растягивают по образцу с помощью эталона. сканирующая зондовая микроскопия сканер, сохраняющий расстояние до поверхности образца в несколько нанометров.[1] В отличие от традиционных (круглых) зондов ближнего поля, колоколообразный зонд не имеет частоты среза и нечувствителен к пространственной моде оптического ближнего поля. Следовательно, его применение не ограничивается тонкопленочными образцами.[3] Еще одно преимущество колокольного зонда - высокая эффективность сбора сигнала, превышающая 90%.[4]

Зонды Campanile обычно изготавливаются следующим образом: стандартное цилиндрическое одномодовое оптическое волокно протравливается плавиковая кислота для создания конического наконечника с радиусом ок. 100 нм. Затем на вершине вырезается квадратная пирамида с помощью сфокусированный ионный пучок (FIB) фрезерование, и его две грани покрыты металлом путем теневого напыления. Нанометрический зазор открыт на наконечнике FIB.[3] Альтернативный метод изготовления использует литография наноимпринтов копировать пирамиду колокольчика из формы. Такой подход значительно увеличивает скорость изготовления.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Бао, Вэй; Борис, Николай Дж .; Ко, Чанхён; Су, Джунки; Fan, Wen; Престол, Андрей; Чжан, Инцзе; Буянин, Александр; Чжан, Цзе; Кабрини, Стефано; Эшби, Пол Д .; Вебер-Барджони, Александр; Тонгай, Сефааттин; Алони, Шауль; Оглетри, Д. Франк; У, Цзюньцяо; Salmeron, Miquel B .; Шак, П. Джеймс (2015). «Визуализация наноразмерных свойств экситонной релаксации неупорядоченных краев и границ зерен в монослое дисульфида молибдена». Nature Communications. 6: 7993. Bibcode:2015НатКо ... 6,7993B. Дои:10.1038 / ncomms8993. ЧВК  4557266. PMID  26269394.
  2. ^ а б Калафиоре, Джузеппе; Кошелев Александр; Дарлингтон, Томас П .; Борис, Николай Дж .; Мелли, Мауро; Поляков, Александр; Кантарелла, Джузеппе; Аллен, Фрэнсис I .; Лам, Пол (2017-05-10). "Зонды ближнего поля Campanile, изготовленные с помощью литографии наноимпринта на грани оптического волокна". Научные отчеты. 7 (1): 1651. Bibcode:2017НатСР ... 7.1651C. Дои:10.1038 / s41598-017-01871-5. ISSN  2045-2322. ЧВК  5431761. PMID  28490793.
  3. ^ а б c Bao, W .; Melli, M .; Caselli, N .; Риболи, Ф .; Wiersma, D. S .; Staffaroni, M .; Choo, H .; Оглетри, Д. Ф .; Aloni, S .; Bokor, J .; Cabrini, S .; Intonti, F .; Salmeron, M. B .; Яблонович, Э .; Schuck, P.J .; Вебер-Барджони А. (2012). «Отображение локальной неоднородности рекомбинации заряда с помощью многомерной наноспектроскопической визуализации». Наука. 338 (6112): 1317–21. Bibcode:2012Sci ... 338.1317B. Дои:10.1126 / science.1227977. PMID  23224550.
  4. ^ Шапель, Марк Лами де ла; Гуччиарди, Пьетро Джузеппе; Лиджи-Гуигуи, Натали (28 октября 2015 г.). Справочник по расширенной спектроскопии. Пэн Стэнфорд Паблишинг. С. 366–. ISBN  978-981-4613-33-0.