研究目的
评估基于尖端的探针在未来针尖增强光谱学应用中的光学效率,并比较可调谐纳米物体与金属化纳米探针之间的等离子体特性。
研究成果
该研究表明,新一代原子力显微镜-针尖增强拉曼散射(AFM-TERS)探针具有潜力,其通过在非金属AFM针尖顶端设计单个等离子体纳米天线,确保了高场增强因子和可控的光谱可调性。
研究不足
金属涂层原子力显微镜探针尖端间局域表面等离子体共振波长的差异性,源于特定尖端曲率半径尺寸和/或颗粒结构。
1:实验设计与方法选择:
搭建了将原子力显微镜(AFM)头部与配备全内反射(TIR)物镜的消色差倒置显微镜耦合的实验装置,用于测量工程化等离子体纳米结构的光谱散射响应。
2:样品选择与数据来源:
采用玻璃基底上单个纳米加工天线(金纳米盘/纳米锥)及一系列先进镀金AFM探针。
3:实验设备与材料清单:
消色差倒置显微镜、AFM头部、TIR物镜、白光源、带CCD探测器的光谱仪。
4:实验流程与操作步骤:
在TIR条件下测量TE和TM偏振的散射光谱,扣除背景噪声并通过参考光谱归一化。
5:数据分析方法:
将实验结果与有限元模拟(COMSOL软件)的数值计算结果进行对比。
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Spectrometer
VS7000
HORIBA Scientific
Used for spectral analysis of the scattered light.
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Achromatic inverted microscope
Olympus IX71
Olympus
Used for measuring the spectroscopic scattering response of engineered plasmonic nanostructures.
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AFM head
BioScope
Brüker
Used for bringing cantilever tips into the evanescent field at the TIR objective/glass substrate interface.
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TIR objective
IMMOIL-F30CC
Olympus
Used in dark-field mode to collect the scattered light for analysis.
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White light source
LDLS EQ-99XFC
ENERGETIQ
Used as an intense and unpolarized excitation light.
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CCD detector
Used for detecting the scattered light.
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