1998'den beri NT-MDT, optik mikroskopi ve spektroskopi teknikleriyle AFM'yi başarılı bir şekilde entegre etmektedir. HybriD ModeTM dahil olmak üzere 30'dan fazla temel ve gelişmiş AFM modu, örnek yüzey fiziksel özellikleri hakkında kapsamlı bilgi sağlayarak desteklenir. AFM'nin konfokal Raman / floresan mikroskobu ile entegrasyonu, numune ile ilgili en geniş bilgi yelpazesini sağlar.
Aynı örnek alanla eşzamanlı olarak ölçülen AFM ve Raman haritaları örnek fiziksel özellikleri (AFM) ve kimyasal bileşim (Raman) hakkında tamamlayıcı bilgi sağlar.
Tip Geliştirilmiş Raman Saçılımı (TERS) yardımı ile NTEGRA Spectra II, nanometre ölçeği çözünürlüğü ile spektroskopi / mikroskopi yapılmasına izin verir. Özel olarak hazırlanmış AFM probları (nanoantenler) TERS'in uç apekse yakın nanometre ölçeğinde ışığı arttırmak ve lokalize etmek için kullanılabilir.
Bu tür nanoantenler, kırınım sınırından (~ 10 nm'ye kadar) daha az çözünürlükle optik görüntüleme olanağı veren bir “nano-kaynak” ışığı olarak hareket ederler. Yakın alan optik mikroskopisi (SNOM) taraması, prob diyafram boyutu (~ 100 nm) ile sınırlandırılmış, çözünürlüğü olan optik olarak aktif numunelerin optik ve spektroskopi görüntülerini elde etmek için başka bir yaklaşımdır.
Ana Özellikler:
Grafen gevreği
30x30 um
Ni folyo
20x20 um
PC-PVAC filmi
30x30 um
MoO3
30x30 um
CdS nanowire, iletken polimer nanoteller tarafından metal elektrot ile bağlandı. AFM probu, mikroskop görüntüleme yardımıyla yapı üzerinde konumlandırılmıştır. AFM probunun şekli sayesinde lazer doğrudan uç apekse yerleştirilebilir.
Yüksek çözünürlüklü AFM görüntüleri, örnek topografya hakkında bilgi sağlar. Aynı bölgeden alınan Raman ve lüminesans haritaları nanotellerin kimyasal bileşimindeki farklılıkları göstermektedir.
Yaklaşan AFM problu optik görüntüleme sistemi görüntüsü
topografya
Raman haritası (iletken polimer nanotelleri)
Fotolüminesans (CdS)
CdS nanowire'in Raman ve PL spektrumu
topografya
G bant yoğunluğu
2D bant yoğunluğu
Raman spektrası
NT-MDT Spektrum Aletleri, Raman saçılımının (TERS), altın optik bir substrat üzerine bırakılan opak bir örnek - organik boya tabakasının, dikey optik konfigürasyon NTEGRA Spectra II ile sıvı içinde arttığını göstermiştir.
TERS'in sıvı içinde uygulanması bazı zorluklar doğurmaktadır. Bunlardan en önemlisi, lazer ışınının uç apekse doğru bir şekilde odaklanması ve ayrıca özellikle bir sıvı tabakası aracılığıyla dağınık sinyalin verimli bir şekilde toplanmasını sağlamak için hassas bir optik hizalamadır. Tersine çevrilmiş bir optik mikroskop üzerine yerleştirilen saydam numuneler durumunda, TERS probu üzerindeki lazer ışınının odaklanması, dolayısı ile doğrudan örnek yoluyla kolayca elde edilir.
Üst veya yan aydınlatma / toplama gerektiren opak numunelerle, optik sinyal saptırılır ve her arayüzde kırılma ile önemli ölçüde zayıflatılır.
Hava-sıvı yüzeyinde kırılmayı önlemek ve stabil ışık yolunu elde etmenin olası yollarından biri, daldırma amacını kullanmaktır. NTEGRA Spectra II, AFM ışın saptırma sisteminin Raman lazeri ile aynı amaç doğrultusunda çalışmasını mümkün kılan tek araçtır.
AFM optik kafasındaki deney sırasında, polarize uyarım lazeri (λexc = 632.8 nm), AFM TERS prob apeksine, uzun mesafe 60 × suya daldırma hedefiyle (çalışma mesafesi: 2 mm) yüksek sayısal açıklık (NA = 1) ile odaklanmıştır. . Bu nedenle, AFM ucu tutucusu objektif ve numune arasında uyum sağlayabilir. Lazer spot tarama, tarama aynası ile gerçekleştirildi.
Gelişmiş spektrum ve uç apex'ten elde edilenler şekilde gösterilmekte ve sinyalin “sıcak nokta” konumundan kuvvetli bir şekilde arttığını teyit etmektedir.
Yeni elektronik ve yazılımla donatılmış Ntegra Spectra II, tek bir ölçüm seansında tam olarak aynı alanın kimyasal görüntülemesi için yeni geliştirilen yeni HybriD Mode ™ (HD-AFM ™ Modu) ve nanomekanik propagandalar için Raman'ı bir araya getiriyor.
Mikrotom tarafından kesilen HDPE / LDPE polimer sandviç sertliği
Raman haritalarının çakışması: HDPE (kırmızı), LDPE (mavi)
AFM topografyası
* Istek üzerine diğer dalga boyu ile uyumluluk
Tip Geliştirilmiş Raman Saçılımı (TERS, nano-Raman), zayıf Raman sinyallerinin güçlendirilmesi ve ~ 10 nm uzamsal çözünürlüğe sahip süper-çözünürlüklü Raman görüntüleme için kullanılan bir tekniktir. Nano-Raman görüntüleme nanometre ölçeğinde örnek yapısı ve kimyasal bileşimi hakkında eşsiz bilgiler sağlar.
TERS'de uç apekse optik alanı lokalize etmek ve geliştirmek için keskin bir metal prob (nano-anten) kullanılır (Şekil 1a). Uyarma lazer ışığı, TERS probunun ucunda lokalize yüzey plazmonu ile rezonansa girdiğinde, ışık artışı tipik olarak elde edilir (Şekil 1b). TERS prob apeksindeki elektromanyetik alan (ışık) yoğunluğunun arttırılması birçok büyüklük derecesine ulaşabilir. TERS eşleştirmesinde örnek nano-antene göre taranır; prob apeksinin yakınında lokalize olan geliştirilmiş Raman sinyali, nanometre skala çözünürlüğü ile numune yüzeyinin Raman haritalarında sonuçlanan ölçülür.
Şekil.1. Uç Geliştirilmiş Raman Saçılımı ve diğer tip destekli optik teknikler (solda) prensibi. Bir metal TERS probunun (nano-anten) ucunda lokalize yüzey plazması (elektron yoğunluğu salınımları), probun apeksinde (sağda) hafif lokalizasyon ve geliştirme ile sonuçlanır.
NT-MDT, çeşitli optik mikroskopi ve spektroskopi teknikleri ile AFM entegrasyonu için eşsiz enstrümantasyon geliştirir ve sunar. NT-MDT, 1998 yılında entegre AFM-Raman cihazını ilk tanıttı ve şu anda dünya çapında bu tür araçların lider geliştiricisi ve tedarikçisi konumunda.
NT-MDT AFM-Raman cihazı, 10 nm'ye ulaşan uzamsal çözünürlüğe sahip çeşitli nesnelerin TERS (nano-Raman) haritalaması için başarıyla kullanılmıştır: grafen ve diğer karbon nanomateryalleri, polimerler, ince moleküler katmanlar (mono tabakalar dahil), yarı iletken nanoyapılar, lipit membranlar Çeşitli protein yapıları, DNA molekülleri vb. İlgili yayınlara referanslar, indirme sayfasında bulunabilir.
AFM-Raman enstrümantasyonu nispeten hızlı gelişirken, TERS probları her zaman nano-Raman'ın rutin karakterizasyon tekniği haline gelmesi için ana sınırlayıcı faktör olarak kalmıştır. Temel zorluklar şunlardır: (i) yüksek geliştirme faktörleri ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme yetenekleri ile tekrarlanabilir problar üretmek; (ii) prob ömrü; (iii) kullanım kolaylığı; (iv) komplike ve kötü tekrarlanabilir manuel prosedürleri içermeyen seri üretim.
Başlangıçta bilimsel yayınlarda kullanılan TERS probları, tuning çatala bağlı veya STM (tünel açma) rejiminde çalışan metal teller ile kazınmıştı. Bu tür sondaların hazırlanması, ayrıntılı manuel işlemler gerektirir; Sondalar genellikle çok tekrarlanabilir değildir. TERS prob hazırlığına bir başka yaklaşım, uç ucunda özel bir yapı üretmek için odaklanmış iyon demeti kullanır. Bu yaklaşım çok kaynak tüketen ve aynı zamanda tekrarlanabilirlikten yoksundur. Son zamanlarda farklı derecelerde iyileştirmeler ve tekrarlanabilirlik ile farklı AFM kantilleri kaplamaları bildirilmiştir.
NT-MDT müşterileri ve ortakları ile birlikte gerçekleştirilen kapsamlı bir araştırma sonucunda, NT-MDT artık AFM-Raman müşterilerinin kitlesel olarak üretilebilen dirsek tipi TERS problarına sunabiliyor . Problar “Top Visual” AFM Si konsolları olarak adlandırılır (Şekil 2). Özel tescilli prob hazırlama ve TERS metal kaplama uygulanır.
AFM probları farklı sertliğe sahip olabilir ve temas ve temassız rejimler için optimize edilebilir.
Probların "burun tipi" şeklinin çıkması, Raman lazer ışığının, probun tepe noktasından üst tarafa odaklanmasını sağlar: saydam olmayan örneklerle kullanım için.
Problar bir test numunesinde (Au substratında organik moleküller) TERS performansı sağlar:
Şekil 2. “Top Visual” AFM probunun SEM görüntüsü. Çıkıntı yapan prob geometrisi, tepeden tepeye (sol) optik erişim sağlar. Deneysel TERS konfigürasyonu (sağda).
AFM TERS probları ayrıca, kütle teknolojisiyle üretilen standart Si AFM dirseklerine göre hazırlandıklarından temas ve temassız rejimlerde mükemmel AFM performansına sahiptir. Tüm gelişmiş AFM modları (elektrik, manyetik, nanomekanik vb) NT-MDT TERS probları ile mevcuttur. Yüksek rezonans kalite faktörleri (temassız problar için) mükemmel güç hassasiyetine izin verir ve ölçümler sırasında uzun uç ömrünü garanti eder.
STM TERS probları (elektrokimyasal olarak kazınmış metal teller) ve ayar çatalı TERS probları da mevcuttur.
NT-MDT TERS probları, NT-MDT'nin benzersiz AFM-Raman cihazı ile en yüksek özelliklerine ulaşır: TERS araştırması için özel olarak tasarlanmıştır.
Problar sadece NT-MDT cihazları ile kullanılmak üzere temin edilir. Daha fazla bilgi için bize ulaşın.
Şekil 3. NT-MDT TERS AFM probunun (sol) tipik Raman sinyal artışı (> 100x). Yüksek çözünürlüklü TERS haritası.
Çözünürlük: ~ 20 nm. Örnek: Au substrat üzerinde BCB ince moleküler katman (sağda).
Şekil 4. Au substrattaki yüksek çözünürlüklü TERS karbon nanotüp haritası. Çözünürlük: ~ 10 nm.
İnternet sitemizde çerez kullanılmaktadır. Çerezler hakkında detaylı bilgi için Çerez Politikası’nı inceleyiniz. Devam etmeniz halinde çerez kullanımına izin verdiğinizi kabul edeceğiz.