Molecular Vista 散射式掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡

                                                            ――10nm以下空間分辨可見(jiàn)-紅外成像與光譜采集

隨著(zhù)近些年對于納米光子學(xué)、表面等離極化激元、二維材料以及范德華異質(zhì)結構等領(lǐng)域的深入研究，掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡 (Scanning Near-field Optical Microscope, SNOM)  已成為研究這些領(lǐng)域的不可或缺的表征手段。雖然掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡在散射式模式(s-SNOM)下的空間分辨率有了很大的提升，但是在實(shí)際使用上仍然得十分繁雜。在這***背景下，美***Molecular Vista應運而生，推出了全新***代散射式掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡Vista-SNOM！

有別于傳統的掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡，Vista-SNOM基于的光誘導力顯微鏡（Photo-induced Force Microscope, PiFM)技術(shù)，通過(guò)檢測探針與樣品之間的偶極交互直接獲得樣品表面的場(chǎng)強分布，無(wú)需遠場(chǎng)光學(xué)探測器。這不僅杜絕了遠場(chǎng)信號的干擾，也無(wú)需像SNOM那樣配置多個(gè)不同波段光學(xué)探測器。光誘導力顯微鏡的檢測端可無(wú)縫適應紫外～射頻，用戶(hù)僅需考慮如何將激發(fā)光激發(fā)至樣品。

Vista-SNOM在光誘導力顯微鏡模式下實(shí)測的場(chǎng)強結果與模擬結果高度吻合，同時(shí)也具備了s-SNOM模式。這使得科研人員可以將PiFM場(chǎng)強結果與s-SNOM場(chǎng)強結果進(jìn)行對比分析。

s-SNOM 散射式掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡案例

下圖為金鋁二聚體分別在480nm和633nm不同偏振方向激發(fā)后的場(chǎng)強分布，圖a,b的實(shí)測場(chǎng)強與圖c,d的理論模擬是否吻合，金鋁二聚體間隔僅為5nm!

摘自“Wavelength-dependent Optical Force Imaging of Bimetallic Al-Au Heterodimers, Nano Lett. 2018”

上面提到拉曼信號的增強主要源于局域表面等離子體共振(LSPR)的電磁場(chǎng)增強，下圖為基于銀顆粒陣列的表面增強拉曼襯底(SERS)的場(chǎng)強分布，圖f的FWHM結果顯示光誘導力顯微鏡實(shí)現了3.1nm的空間分辨。

摘自“Fabrication and near-field visualization of a waferscale dense plasmonic nanostructured array, RSC Adv. 2018”