隨著(zhù)掃描探針顯微鏡(SPM)在二十世紀八十年代的出現,大氣環(huán)境中的納米尺度成像成為了可能。該技術(shù)使材料表面各種物理特性的表征得以快速持續的發(fā)展,然而如何實(shí)現納米尺度的的化學(xué)結構表征仍是***項挑戰。
拉曼光譜為分子結構和化學(xué)組分分析提供了有效的解決方案,廣泛應用于材料科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域。但是這種方法的空間分辨率在很大程度上受限于光學(xué)衍射極限。
因此,將這兩種技術(shù)結合是極富吸引力和挑戰性的,引領(lǐng)我們進(jìn)入納米光學(xué)的世界。在該領(lǐng)域,HORIBA Scientific 通過(guò)幾十年的經(jīng)驗積累和努力,開(kāi)發(fā)了***套 NanoRaman 的整體解決方案,使其成為***個(gè)通用且功能強大、使用簡(jiǎn)便、快速可靠的分析工具。
重要特征
高分辨樣品掃描器,掃描樣品面積從納米尺寸至樣品臺極限
全自動(dòng)操作,極大縮短了測試時(shí)間
高空間分辨率,自動(dòng)成像平臺,多種顯微鏡可視觀(guān)察系統
*多只有三面反射鏡,靈敏度和光通量得到極大提高,提高設備穩定性
多光柵自動(dòng)切換,寬的光譜范圍用于拉曼和 PL 測試
通過(guò)針尖增加拉曼光譜 (TERS) 成像,實(shí)現 10nm 的空間分辨率
多種 SPM 模式,包括 AFM、導電 AFM、開(kāi)爾文、STM 模式,可以子在液體和電化學(xué)環(huán)境下測試,通過(guò) TERS 和 TEPL 技術(shù),可同時(shí)獲得化學(xué)信息成像通過(guò)***臺電腦即可控制及使所有功能。另外,SPM和光譜儀也可以單獨控制使用
采用新***代 50 KHz 高頻調制 SPM 掃描器,遠離生活噪聲,具有高信噪比和穩定性
具有頂部、底部、側向等多個(gè)方向拉曼探測能力,滿(mǎn)足各方面應用研究需求
強有力的的物理、化學(xué)結構表征工具
? 可同時(shí)進(jìn)行 SPM 和拉曼光譜測試
? 頂部和側向均可使用高數值孔徑 ×100 物鏡,使得同區域測量能獲得更高的空間分辨率,針尖增強拉曼 (TERS) 具有高的信號收集效率
? 通過(guò) SWIFT XS 和 EMCCD 探測器可以實(shí)現高通量信號收集能力和快速掃描速度
? 寬光譜范圍:從深紫外到近紅外
? 可選配 HORIBA 拉曼光譜儀系統以獲得高光譜性能
? ***鍵完成“懸臂梁 - 參考激光”對準及調諧頻率優(yōu)化,無(wú)需手動(dòng)調整
? 換針尖時(shí)無(wú)需移動(dòng)樣品,換完針尖后還能很容易回到原來(lái)樣品位置
? 通過(guò)物鏡掃描器自動(dòng)完成拉曼激光與 TERS 針尖耦合
? 通過(guò)***臺電腦即可完全控制
操作簡(jiǎn)單的TERS系統
拉曼和掃描探針顯微鏡可以偶聯(lián)成為***套系統,同Omni TM 型號的 TERS 探針,可同時(shí)獲取樣品表面形貌和 TERS 光譜。
HORIBA 的 NanoRaman 系統結合 Omni TM 的 TERS 針尖提供了理想的增強方案。
? 適用不同方向的 TERS 耦合 : 頂部、側向和底部
? 多層結構:針尖優(yōu)化*小化的減少硅襯底中光譜干擾
? 惰性氣體包裝延長(cháng)針尖的使用壽命
? 具有特殊保護層的 Ag 針尖能夠防止大氣環(huán)境下氧化
在 TERS 系統,拉曼激光1聚焦到鍍有金或銀的針尖尖頭2,選擇合適的激發(fā)波長(cháng),在針尖十幾納米附近產(chǎn)生局域等離子體共振效應3,拉曼信號強度和局域電場(chǎng)成正比,增強的熱點(diǎn)和樣品接近就會(huì )極大地增強樣品的拉曼信號,達到 105 或者 106 4。
拉曼和掃描探針顯微鏡可以偶聯(lián)成為***套系統,同區域成像測試是在同***個(gè)區域內同時(shí)或者連續獲得 AFM 圖和拉曼成像圖。
AFM 和其他的 SPM 技術(shù)如 STM, 音叉模式(正交力和剪切力)可以提供表面形貌,力學(xué)性能,熱學(xué)性能,電學(xué)和磁學(xué)性能以及分子分辨率測試,另***方面共焦拉曼光譜和成像提供材料的化學(xué)信息,受到空間分辨率的限制。
HORIBA 提供***系列的測試樣品包括單壁碳納米管和氧化石墨烯,適當的分散可以做 TERS 成像。樣品用來(lái)展示 AFM 的分子分辨率,通過(guò) TERS成像展示 20 nm 的空間分辨率。
集成化軟件――***個(gè)軟件控制 NanoRaman的數據采集
? 集成化軟件:***個(gè)軟件即可控制NanoRaman 整個(gè)平臺(包括單獨AFM、拉曼、光致發(fā)光、同區域成像測試和 TERS)
? 強大的 Labspec6 軟件:集成多變量分析模塊,***鍵完成PCA,MCR,HCA,DCA 分析
? 獨有的 Spec-top 成像模式:Spec-top為特有的輕敲模式,根據設置的步進(jìn)輕敲樣品,這樣既保留了針尖的尖銳度,也提高了 TERS 信號的放大倍數。
? Dual-spec 模式:Dual-spec 可以同時(shí)獲得近場(chǎng)增強信號和遠場(chǎng)拉曼信號,基于差譜的方法扣除遠場(chǎng)拉曼信號,獲得高空間分辨率的 TERS 成像圖
多變量分析:全矩形掃描區域會(huì )消耗大量時(shí)間,可以在 AFM 圖上選擇不規則區域來(lái)做成像
? 曲線(xiàn)圖:力曲線(xiàn)測試反映材料的硬度或者吸附力分布,力學(xué)常數