以20nm空間分辨率確認分子指紋-納米傅立葉紅外光譜
本文展示了納米傅立葉紅外光譜技術(nano-FTIR)的可行性和實驗結果。
nano-FTIR
是將散射型近場光學顯微鏡與寬帶紅外激光光源整合獲得的。測試結果顯示
nano-FTIR
可以對有機材料獲得20nm
空間分辨率的紅外吸收光譜,實際測量樣品體積只相當于10-20L,理論上講,
nano-FTIR
吸收光譜與傳統(tǒng)FTIR
吸收光譜吻合度極高,而實驗中對PMMA
樣品的測試也證明了這一點。因此nano-FTIR
可以利用標準分子震蕩紅外數據庫來對極小量需要極高空間分辨率的有機材料進行化學鑒定。
本文中以對PMMA
樣品中的PDMS
納米尺寸污染的鑒定作為例證。
使用nano-FTIR對納米尺度污染物的化學鑒定。AFM表面形貌圖像 (左), 在Si片基體(暗色區(qū)域B)與PMMA薄膜(A)之間可以觀察到一個小的污染物。機械相位圖像中(中),對比度變化證明該污染物的是有別于基體和薄膜的其他物質。將點A和B的nano-FTIR 吸收光譜(右),與標準紅外光譜數據庫對比, 獲得各部分物質的化學成分信息. 每條譜線的采集時間為7min, 光譜分辨率為13 cm-1.
Further Reading:
"Nano-FTIR absorption spectroscopy of molecular fingerprints at 20 nm spatial resolution.,”,F. Huth, A. Govyadinov, S. Amarie, W. Nuansing, F. Keilmann, R. Hillenbrand,
Nanoletters 12, p. 3973 (2012)