【摘要】 中红外吸收也可以用原子力显微镜尖端在接触模式下作为传感器来测量。

纳米尺度分辨率的中红外吸收局部测量是一个非常具有挑战性的问题。

 

在过去的几年中，其已经开发了几种方法来执行中红外高空间分辨率的二维吸收成像。利用10.6 μm左右的CO2激光光激发，对不同类型的样品进行了无孔径散射扫描近场显微镜的实验研究[1]。

 

无孔径近场显微镜是基于原子力显微镜(AFM)尖端在轻敲模式下产生的电磁场散射。这种散射依赖于复介电函数的局部值。这项技术最近被扩展到使用自由电子激光脉冲对铁电畴成像的远红外领域。

 

中红外吸收也可以用原子力显微镜尖端在接触模式下作为传感器来测量。Dazzi等人首先用细菌或病毒作为中红外吸收介质证明了这种方法。该测量的工作原理如下:脉冲激励激光的吸收使样品表面产生局部位移。将位移转换为原子力显微镜悬臂梁的振动模式。悬臂振荡的振幅是吸收的特征，其测量允许执行二维吸收成像，具有高灵敏度和高横向分辨率。

 

Houel等人[1]最近的研究表明，该技术可用于在室温下测量波长约10 μm的单个自组装InGaAs量子点的亚能级间超小吸收。在量子点实验中发现横向分辨率在60 nm左右。用这种方法在室温下测量了亚能级间吸收的均匀线宽。

 

使用原子力显微镜和脉冲激发相结合的检测可以局部测量中红外吸收。这说明了中红外体GaAs声子吸收和薄SiO2微盘的中红外吸收。

 

[1] Julien Houel, Estelle Homeyer, Sébastien Sauvage, Philippe Boucaud, Alexandre Dazzi, Rui Prazeres, and Jean-Michel Ortéga, "Midinfrared absorption measured at a λ/400 resolution with an atomic force microscope," Opt. Express 17, 10887-10894 (2009).

 

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