В полях в ближних зоне сканирующего оптического микроскопа кампанил зонд представляет собой конический Оптический зонд с формой кампанилов (а квадратная пирамида ). Он изготовлен из оптически прозрачного диэлектрика , обычно кремнезема , и его две грани покрыты металлом, обычно золотом . На острие зонда покрытые металлом грани разделены зазором в несколько десятков нанометров, который определяет пространственное разрешение зонда. Такая конструкция зонда позволяет собирать оптические сигналы, обычно фотолюминесценцию (ФЛ) или комбинационное рассеяние , с субволновым разрешением, нарушая дифракционный предел .[1] [3]
Зонд-колокольчик прикреплен к оптическому волокну, которое обеспечивает лазерное возбуждение исследуемого образца и собирает измеренный сигнал. Зонд растягивают по образцу с помощью стандартного сканера для сканирующей зондовой микроскопии , сохраняя расстояние до поверхности образца на уровне нескольких 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 одним преимуществом колоколообразного зонда является высокая эффективность сбора сигнала, превышающая 90%. [4]
Зонды Campanile обычно изготавливаются следующим образом: стандартное цилиндрическое одномодовое оптическое волокно протравливается плавиковой кислотой для создания конического наконечника с радиусом ок. 100 нм. Затем квадратная пирамида вырезается на острие с помощью фрезерования сфокусированным ионным пучком (FIB), а две ее грани покрываются металлом путем теневого испарения. Нанометровый зазор открывается на наконечнике FIB. [3] Альтернативный метод изготовления использует литографию наноимпринтов для копирования пирамиды колокольчика из формы. Такой подход значительно увеличивает скорость изготовления. [2]
Рекомендации
- ^ a b c d e 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 однослойном дисульфиде молибдена» . Nature Communications . 6 : 7993. Bibcode : 2015NatCo ... 6.7993B . DOI : 10.1038 / ncomms8993 . PMC 4557266 . PMID 26269394 .
- ^ 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 : 2017NatSR ... 7.1651C . DOI : 10.1038 / s41598-017-01871-5 . ISSN 2045-2322 . PMC 5431761 . PMID 28490793 .
- ^ а б в Bao, W .; Melli, M .; Caselli, N .; Риболи, Ф .; Wiersma, DS; Staffaroni, M .; Choo, H .; Оглетри, Д.Ф .; Aloni, S .; Bokor, J .; Cabrini, S .; Intonti, F .; Салмерон, МБ; Яблонович, Э .; Schuck, PJ; Вебер-Барджони А. (2012). «Отображение локальной неоднородности рекомбинации заряда с помощью многомерной наноспектроскопической визуализации». Наука . 338 (6112): 1317–21. Bibcode : 2012Sci ... 338.1317B . DOI : 10.1126 / science.1227977 . PMID 23224550 .
- ^ 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.