Понимание взаимодействия света и материи на микроскопическом уровне (на уровне ангстрема) имеет решающее значение для развития технологий и материаловедения. Структуры на атомном уровне, такие как дефекты в алмазах или молекулы в электронных устройствах, могут существенно влиять на оптические свойства и функциональность материала. Для изучения этих крошечных структур необходимо расширить возможности оптической микроскопии.
Исследователи из Института Фрица Габера Общества Макса Планка (Германия) и их международные коллеги из Института молекулярных наук/SOKENDAI (Япония) и CIC nanoGUNE (Испания) разработали подход к сканирующей оптической микроскопии ближнего поля рассеивающего типа (s-SNOM), который обеспечивает пространственное разрешение в 1 нанометр. Этот метод, получивший название ультранизкой амплитуды колебаний наконечника s-SNOM (ULA-SNOM), сочетает передовые методы микроскопии для визуализации материалов на атомном уровне.
Работа [опубликована](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu1415) в журнале Science Advances.
Традиционные методы s-SNOM, в которых для сканирования поверхностей используется лазерный зонд, обычно обеспечивают разрешение от 10 до 100 нанометров. Однако этого недостаточно для визуализации на атомном уровне. Интегрируя s-SNOM с бесконтактной атомно-силовой микроскопией (nc-AFM) и используя серебряный наконечник при видимой лазерной подсветке, исследователи создали плазмонную полость (специализированное световое поле), ограниченную крошечным объёмом. Это позволяет получить детальный оптический контраст на уровне ангстрема.
Этот подход позволяет учёным изучать материалы на микроскопическом уровне, что потенциально приведёт к прогрессу в разработке новых материалов для электроники или медицинских устройств. Возможность визуализации таких особенностей, как атомные дефекты и наноразмерные структуры, с такой точностью открывает новые возможности для оптической инженерии и материаловедения.
В целом, эта разработка предоставляет ценный инструмент для характеристики поверхностей с точностью до атомного уровня, способствуя будущим достижениям в области оптической микроскопии на уровне отдельных молекул и атомов.
Предоставлено Национальными институтами естественных наук.
published in the journal Science Advances.”,”Traditional s-SNOM methods, which use a laser-illuminated probe tip to scan surfaces, typically achieve resolutions of 10 to 100 nanometers. However, this is insufficient for atomic-scale imaging. By integrating s-SNOM with noncontact atomic force microscopy (nc-AFM) and using a silver tip under visible laser illumination, the researchers created a plasmonic cavity (a specialized light field), confined to a tiny volume. This allows for detailed optical contrast at the angstrom scale.”,”This approach enables scientists to study materials at the smallest scales, potentially leading to advancements in designing new materials for electronics or medical devices. The ability to image features like atomic defects and nanoscale structures with such precision opens new possibilities for optical engineering and materials science.”,”In summary, this development provides a valuable tool for characterizing surfaces with atomic-scale precision, contributing to future advancements in single-molecule and atomic-scale optical microscopy.”,”\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tProvided by\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tNational Institutes of Natural Sciences\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t”,”\n\t\t\t\t\t\t\tMore from Other Physics Topics\n\t\t\t\t\t\t “]’>Источник