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基于近场激发与增强的新型多层纳米薄膜结构在非线性光学器件上的应用与发展前景 总被引:2,自引:0,他引:2
传统光学引入了远场衍射的尺度极限。自从提出了近场光学技术以来 ,由于近场扫描光学显微镜 (NSOM)系统的复杂性而使得近扬的引入和利用变得困难。具有多层纳米薄膜结构的超分辨近场结构 (Super RENS)的提出改变了这种局面 ,并在诸如超高密度光学数据存储、近场光刻技术、纳米光子学晶体管等领域获得了重要的应用。围绕Su per RENS技术 ,通过综述它的基本原理、物理机制以及各项应用 ,指出了基于近场激发与增强原理的新型多层纳米薄膜结构在未来非线性光学器件上的应用与发展前景 相似文献
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本文结合近场扫描结构和纳米线-微光纤耦合技术,提出了一种基于硫化镉纳米线/锥形微光纤探针结构的被动近场光学扫描成像系统.该系统采用被动式纳米探针,保留了纳米探针对样品表面反射光的强约束优势.其理论收集效率为4.65‰,相比于传统的金属镀膜近场探针收集效率提高了一个数量级,可有效地提高扫描探针对样品形貌信息的检测能力;而后通过硫化镉纳米线与微光纤之间高效的倏逝场耦合,将检测的光强信号传输到远场进行光电探测,最终实现对目标样品形貌的分析成像,其样品宽度测量误差在7.28%以内.该系统不需要外部激发光路,利用显微镜自身光源进行远场照明,被动扫描探针仅作为样品表面反射光的被动收集系统.本文基于半导体纳米线/锥形微光纤探针的被动式近场光学扫描成像方案,可有效地降低探针的制备难度和目标光场的检测难度,简化扫描成像的结构,为近场光学扫描显微系统之后的发展提供新的思路. 相似文献
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本文结合近场扫描结构和纳米线-微光纤耦合技术,提出了一种基于硫化镉纳米线/锥形微光纤探针结构的被动近场光学扫描成像系统.该系统采用被动式纳米探针,保留了纳米探针对样品表面反射光的强约束优势.其理论收集效率为4.65‰,相比于传统的金属镀膜近场探针收集效率提高了一个数量级,可有效地提高扫描探针对样品形貌信息的检测能力;而后通过硫化镉纳米线与微光纤之间高效的倏逝场耦合,将检测的光强信号传输到远场进行光电探测,最终实现对目标样品形貌的分析成像,其样品宽度测量误差在7.28%以内.该系统不需要外部激发光路,利用显微镜自身光源进行远场照明,被动扫描探针仅作为样品表面反射光的被动收集系统.本文基于半导体纳米线/锥形微光纤探针的被动式近场光学扫描成像方案,可有效地降低探针的制备难度和目标光场的检测难度,简化扫描成像的结构,为近场光学扫描显微系统之后的发展提供新的思路. 相似文献
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近场光学显微镜下的生物世界 总被引:5,自引:0,他引:5
扫描近场光学显微镜由于其超过常规光学显微镜的光学分辨能力及其一些特殊的功能,正在受到生物学家们越来越多的关注。文章介绍了近年来近场光学显微技术在生命科学研究中的应用和进展。 相似文献
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纳变尺度的光学成像与纳米光谱:近场光学与近场光学显微镜的进展 总被引:6,自引:0,他引:6
近场光学是指当光探测器及探测器一样品间距均小于辐射波长条件下的光学现象,利用近场光学扫描显微镜和近场光谱仪,不但能够以突破衍射极限的超高分辨率在纳米尺度实现光学成像,而且还可获得纳米微区的光谱信息,文章介绍近场光学的原理及其在凝聚态物理领域中的应用与进展,并给出了我们的初步结果。 相似文献
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近场光学是指当光探测器及探测器-样品间距均小于辐射波长条件下的光学现象.利用近场光学扫描显微镜和近场光谱仪,不但能够以突破衍射极限的超高分辨率在纳米尺度实现光学成像,而且还可获得纳米微区的光谱信息.文章介绍近场光学的原理及其在凝聚态物理领域中的应用与进展,并给出了我们的初步结果 相似文献
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近场光学显微镜中利用剪切力原理进行样品/探针间距测控的非光学方法 总被引:1,自引:0,他引:1
扫描近场光学显微镜(ScanningNear-fieldOpticalMicroscope:SNOM)自80年代中期以来获得了迅速的发展并得到了具有纳米(亚纳米)尺度分辨率的光学图像。作为SNOM的关键技术之一,样品与探针间距的控制尤为重要,而实现起来比较困难。人们提出了多种方法,其中基于剪切力原理的控制方法最常用而且实验证明是可靠的。本文综述了扫描近场光学显微镜发展以来所出现的基于剪切力原理进行样品/探针间距的探测的一些主要的非光学方法。包括利用PMT直接探测样品辐射,利用音叉、电容、阻抗以及压电效应的探没方法等,并对各种方法的优缺点进行了分析比较。 相似文献
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随着1982年世界上第一台原子分辨的隧道扫描显微镜(STM)问世,掀起了对物质表面微结构研究的热潮,而且蔓延到表面化学以及生物大分子等领域.同时对STM原理及检测技术的推广,促使了原子力显微镜(AFM)、近场光学显微镜(SNOM)的发明.现在,以STM、AFM、SNOM为代表的高分辨显微镜已经形成了一类新的显微成像技术──扫描探针显微术(SPM).SPM最显著的特点就是采用一个极微小的探针(针尖一般在纳米尺度),在样品表面极小的距离内移动,同时获得样品表面信息.当这极小的探针与样品表面的相互作用强烈依赖于极小的距离(大约是指数关系),仪器的稳定性则是获得理想图像的关键. 相似文献
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近场扫描光学显微镜和近场光谱学的进展 总被引:2,自引:0,他引:2
在简要评介近场扫描光学显微镜的工作原理和有关技术问题的基础上,着重介绍了近场光谱学的最新发展,并讨论了对近场光谱结果的分析问题。 相似文献
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扫描探针显微镜主要包括扫描隧道显微镜和原子力显微镜,其利用尖锐的针尖逐点扫描样品,可在原子和分子尺度上获取表面的形貌和丰富的物性,改变了人们对物质的研究范式和基础认知。近年来,qPlus型高品质因子力传感器的出现将扫描探针显微镜的分辨率和灵敏度推向了一个新的水平,为化学结构、电荷态、电子态、自旋态等多自由度的精密探测和操控提供了前所未有的机会。文章首先简要介绍原子力显微镜的发展历史和基本工作原理,然后重点描述qPlus型原子力显微镜技术的优势及其在单原子、单分子和低维材料体系中的应用,最后展望该技术的未来发展趋势和潜在应用。 相似文献
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SFM/SNOM结合的扫描探测显微镜 总被引:3,自引:0,他引:3
采用光纤探针的扫描近场光学显微镜 (SNOM)存在某些弱点 ,如探针特别脆 ,不易贴近样品表面扫描 ,探针的转输效率低等。近年来发展了将SFM /SNOM结合起来的扫描探测显微镜。利用微加工工艺技术 ,将小孔集成在悬臂探针中 ,使探针既能批量制备 ,又具有很好的重复性。探针悬臂在垂直于样品表面方向上的弹性常数较小 ,针尖不易损坏。在接触模式中利用这种SFM /SNOM组合探针可将样品的形貌像、摩擦力和光学透射像等信息同时记录下来。对于综合研究样品表面的介观性质十分有利。 相似文献
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极化激元学可以实现纳米尺度上的光子操控和光与物质相互作用的调控,已经成为现代物理学中的一个重要分支.与传统贵金属相比,二维范德瓦耳斯原子晶体中极化激元具有更强的局域能力且可实现主观调控.近期,利用扫描式近场光学显微镜在二维体系中观察到了多种类型的极化激元,为今后量子物理和纳米光子学的发展提供了新思路.本文主要介绍通过近场光学手段揭示二维极化激元学的重要进展和实验结果.在介绍近场光学及其成像原理的基础上,总结了二维极化激元学中近场研究进展的几个重要研究方向,包括等离极化激元、声子极化激元、激子极化激元和杂化型极化激元等.最后提出了近场光学今后可能的发展方向. 相似文献
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为了研究扫描近场光学显微镜中探针和粗糙样品表面的耦合相互作用,提出了一种光耦合偶极子模型.在该模型中,探针和样品突起都由光极化偶极子表示,在准静态电磁场近似的情况下样品表面的诱导极化效应由影像偶极子表示,应用偶极子辐射理论可以得到系统的自洽场方程.此模型提供了一种直观分析扫描近场光学显微镜中探针和样品相互作用机理的方法.在此基础上,进一步讨论了金属样品的近场成像特点和其特有的局域光学共振现象.数值结果表明:不同于一般的介质样品,金属样品的近场图像与入射光频率直接相关,改变入射光的频率,获得的样品近场图像的形状和对比度都会发生变化.特别是当入射光频率处于样品极化共振范围内时,金属纳米粒子的极化率会出现光极化共振,这样就可以获得样品粒子的最大有效尺寸,为提高系统的分辨率提供了一条重要途径. 相似文献