Campanile sonda - Campanile probe

SEM obrázek zvonové sondy.[1]
SEM snímek zvonové sondy.[1]
Falešný obraz SEM kampanilní sondy blízkého pole vytvořené na okraji optického vlákna pomocí nanoimprintu
Falešný obraz SEM kampanilní sondy blízkého pole vytvořené na okraji optického vlákna pomocí nanoimprintu. [2]
Porovnání fotoluminiscenčních map zaznamenaných z a disulfid molybdenu vločka pomocí zvonkovité sondy (nahoře) a konvenční konfokální mikroskopie (dno). Stupnice: 1 μm.[1]

v optická mikroskopie skenující blízké pole the zvonová sonda je zúžená optická sonda ve tvaru a zvonice (A čtvercová pyramida ). Je vyroben z opticky průhledného dielektrikum, typicky oxid křemičitý a jeho dvě fazety jsou obvykle potaženy kovem zlato. Na špičce sondy jsou kovem potažené fazety odděleny mezerou několika desítek nanometrů, což určuje prostorové rozlišení sondy. Taková konstrukce sondy obvykle umožňuje sběr optických signálů fotoluminiscence (PL) nebo Ramanův rozptyl, s rozlišením subwavelength, lámání difrakční limit.[1][3]

Kampanilová sonda je připojena k optickému vláknu, které poskytuje laserovou excitaci studovaného vzorku a sbírá měřený signál. Sonda je nad vzorkem rastrována standardem mikroskopie skenovací sondy skener, udržující vzdálenost od povrchu vzorku na několik nanometrů.[1] Na rozdíl od tradičních (kruhových) sond blízkého pole nemá kampanilní sonda žádnou mezní frekvenci a je necitlivá na prostorový režim optického blízkého pole. Proto se jeho aplikace neomezuje pouze na tenkovrstvé vzorky.[3] Další výhodou kampanilní sondy je vysoká účinnost sběru signálu, která přesahuje 90%.[4]

Kampanilní sondy se obvykle vyrábějí následovně: leptá se standardní válcové single-mode optické vlákno kyselina fluorovodíková k vytvoření kónického hrotu s poloměrem ca. 100 nm. Poté je na špičce vyřezána čtvercová pyramida zaostřený iontový paprsek (FIB) frézování a jeho dvě fazety jsou potaženy kovem odpařením stínu. Nanometrická mezera je otevřena na špičce pomocí FIB.[3] Používá se alternativní metoda výroby nanoimprint litografie replikovat zvonici pyramidy z formy. Tento přístup významně zvyšuje rychlost výroby.[2]

Reference

  1. ^ A b C d E Bao, Wei; Borys, Nicholas J .; Ko, Changhyun; Suh, Joonki; Ventilátor, Wen; Thron, Andrew; Zhang, Yingjie; Buyanin, Alexander; Zhang, Jie; Cabrini, Stefano; Ashby, Paul D .; Weber-Bargioni, Alexander; Tongay, Sefaattin; Aloni, Shaul; Ogletree, D. Frank; Wu, Junqiao; Salmeron, Miquel B .; Schuck, P. James (2015). „Vizualizace excitonových relaxačních vlastností nanoměřítku neuspořádaných okrajů a hranic zrn v monovrstvě disulfidu molybdenu“. Příroda komunikace. 6: 7993. Bibcode:2015NatCo ... 6,7993B. doi:10.1038 / ncomms8993. PMC  4557266. PMID  26269394.
  2. ^ A b Calafiore, Giuseppe; Koshelev, Alexander; Darlington, Thomas P .; Borys, Nicholas J .; Melli, Mauro; Polyakov, Aleksandr; Cantarella, Giuseppe; Allen, Frances I .; Lum, Paul (10.05.2017). „Campanile Near-Field Probes Made by Nanoimprint Lithography on the Facet of the Optical Fiber“. Vědecké zprávy. 7 (1): 1651. Bibcode:2017NatSR ... 7.1651C. doi:10.1038 / s41598-017-01871-5. ISSN  2045-2322. PMC  5431761. PMID  28490793.
  3. ^ A b C Bao, W .; Melli, M .; Caselli, N .; Riboli, F .; Wiersma, D. S .; Staffaroni, M .; Choo, H .; Ogletree, D.F .; Aloni, S .; Bokor, J .; Cabrini, S .; Intonti, F .; Salmeron, M. B .; Yablonovitch, E .; Schuck, P. J .; Weber-Bargioni, A. (2012). "Mapování heterogenity rekombinace lokálního náboje pomocí vícerozměrného nanospektroskopického zobrazování". Věda. 338 (6112): 1317–21. Bibcode:2012Sci ... 338.1317B. doi:10.1126 / science.1227977. PMID  23224550.
  4. ^ Chapelle, Marc Lamy de la; Gucciardi, Pietro Giuseppe; Lidgi-Guigui, Nathalie (28. října 2015). Příručka rozšířené spektroskopie. Pan Stanford Publishing. str. 366–. ISBN  978-981-4613-33-0.