AFM 共焦的喇曼 & 技巧提高了 TERS 解決方法

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目錄

簡介
同時共焦 AFM 想像和 TERS
綜合化程序包解決方法
並行想像
常規共焦喇曼映射
映射與 Z 控制的喇曼
集成 Raman/AFM 的示例
Nanoindentation 關聯與有形資產
MEMs 設備局部應力
在液體的斷斷續續的聯繫模式
關於 Nanonics 想像

簡介

Nanoscale 想像是一個快速展開的域。 現今有幾個技術可用為範例描述特性,但是每一個被瞄準提取特定信息。 因此是理想的有幾個這些之中分析工具所有集成到達到這個標本的充分的描述特性的同一個測量系統。

同時共焦 AFM 想像和 TERS

Nanonics 想像作早期工作在 AFM 喇曼/技巧的域提高與 (TERS) Multiview TM 串聯的喇曼分光學。 其特點自由光纖軸是否允許與所有喇曼系統的無縫集成,直立的東西或倒置。 圖 1 顯示在 HORIBA Jobin Yvon 喇曼分光儀 () 和 Multiview 掛接的 Multiview 4000TM 二探測頂頭 1000TM 在 Renishaw 喇曼分光儀朝向掛接 (正確)。

圖 1. Multiview 4000TM 二探查題頭,掛接在 HORIBA Jobin Yvon 喇曼分光儀 (離開) 和 Multiview 1000TM 題頭,掛接在 Renishaw 喇曼分光儀 (正確)。

綜合化程序包為各種各樣的喇曼是可用的製造包括 Renishaw PLC 和 HORIBA Jobin Yvon。 這些科技目前進步水平綜合化在高分辨率喇曼分光學方面指示一個新的時代的初期。 這樣綜合化程序包允許 AFM 的完全隔離從喇曼和激光源的并且提供最終在 AFM 性能,并且多種範例的光學/共焦的 Raman/TERS 處理量例如碳 nanotube, graphene 剝落,單層、生物表面等等。

綜合化程序包解決方法

綜合化程序包是可能連接到喇曼顯微鏡或直接地到喇曼分光儀的一個光通信程序包。 這個好處是 AFM 獨自地坐與從喇曼的激光、分光儀或者 CCD 的振動完全地查出的顯微鏡。 這允許 AFM 和喇曼對工作在最佳的操作條件下。

綜合化程序包的三種配置是可用的:

  • 挺直顯微鏡
  • 倒置顯微鏡
  • 雙重顯微鏡 (直立的東西和一個倒置顯微鏡的組合)。

Nanonics Multiview TM 串聯被設計顯然地光學上集成 (圖 2)。 同一個題頭可能與直立的東西或一個倒置顯微鏡和與存在 backscattered 或傳輸運算的一個雙重顯微鏡系統一起使用。

圖 2. 一個雙重顯微鏡系統的綜合化程序包模式與高效的光通信的與外部設備例如喇曼分光儀和喇曼顯微鏡 ()。 Multiview 4000TM SPM 系統在一個雙重顯微鏡和綜合化程序包的隔振平臺掛接 (正確)。 綜合化程序包包含音響保護的封入物。

並行想像

這個聯合的系統,記錄與喇曼,各種各樣的瀏覽的探測想像形式平行是可能的。 例如,而微型電路的 Si 喇曼峰頂被監控檢測在硅的重點,電路的微型地勢可能由 AFM 同時評定、以及其 NSOM 反射性或者其電子屬性,例如摻質濃度 (圖 3)。

另外, Nanonics 為直接和同時比較和分析提供立即顯示所有這些圖像的一個軟件。

圖 3. 並行想像硅半導體。 9x7 μm2 AFM 圖像 () 和同一個區域的喇曼強度在 520nm/cm (正確) 的。

常規共焦喇曼映射

當學習非平穩的表面時,有一個嚴重的缺點對喇曼分光學。 與所有基於透鏡的顯微學技術,喇曼遭受外重點光的問題。

當範例常規瀏覽在喇曼顯微鏡的照亮射線下,參差不齊的範例表面將瀏覽進出焦平面。 結果喇曼映射的解決方法由 unfocussed 射線的大區在這個範例的限制。

另外,點瀰漫函數是顯著更加清楚的有從外重點光的地方攤繳。 結果喇曼範圍非平面的表面可以是非常令人誤解的,并且傾向於誤傳通過使用喇曼,可以被獲取的真的信息。

映射與 Z 控制的喇曼

通過使用 Z 反饋結構,出於重點光的問題可以解決。 到位此反饋,這個範例的表面在掃描中的焦平面可以被保留。 所有 Nanonics Multiview TM AFM 平臺有一個完全地自由光纖軸。 這做他們理想的附加程序對所有喇曼系統提供 Z 控制必要為真高分辨率喇曼映射。

集成 Raman/AFM 的功率的示例

映射有和沒有 Z 控制的喇曼之間的區別能在下面示例中明顯地被看到。 這裡金剛石振動模式在 1334 cm 的-1 表示 (圖 4)。

圖 4。 對在上面的圖像顯示同一區映射有和沒有 Z 控制 (頂層)。 Z 控制的好處由二之間的區別使明顯。 在底層的圖像是 AFM 地勢拼貼畫和同一個範例的喇曼強度在二個不同波長 (底層)。 注意在二個圖像的強度上的區別: 明亮的地點在 1334 cm 的圖像頂部-1 是缺少的這個圖像在 1525 cm-1

專門化的 AFM/Raman/TERS 功能 NanoImaging 和 NanoManipulation 碳 NanoMaterials 協議為各種各樣的材料是可用的例如碳 nanotubes、 Graphene、金剛石等等。 其他喇曼系統沒有 Z 位置滿足的控制挑選這些區別的。

Nanoindentation 關聯與有形資產

要說明 AFM 和喇曼分光學世界的組合,實際數據在以上提到的 Si 重點問題得到 (圖 5)。

圖 5. (a) 14 x 14 μm2 AFM 一 nanoindentation 的高度圖像在 Si 的, (b) 一條線路掃描通過 AFM 圖像的區域被顯示。

在 AFM 橫斷面的點是喇曼顯微鏡光譜收集的點。 由於 nanoindentation,硅被偏移了。 這個問題是這些地區是否對應於可以關聯與 AFM 評定硅的不同的階段。

喇曼仅微探針分光學可能提供此信息。 在地勢被評定了的同時,喇曼光譜得到了。

MEMs 設備局部應力

喇曼分光學是評定硅張力的一個非常重要技術。 因為探測技巧的區 nanometric,在線 AFM 可能強加細致受控制和明確定義的張力給硅有超出 megapascals 的壓。 NanoRaman 技術對超解決方法硅在浮式建築物的重點評定是理想的例如梳子和叉子。

在線 AFM 允許被定義的強制強加給 MEMs 懸臂,當在線喇曼在硅振動頻率中評定轉移和硅張力在交叉時 (Figs. 6 和 7)。 其他 AFM 没有能力在這樣組合上。

在一個 MEMs 懸臂的圖 6. AFM 轟烈的強制有同時評定硅振動頻率的喇曼的和硅勞損在交叉。

圖 7. 作為局部應力地點功能的喇曼班次。

在液體的斷斷續續的聯繫模式

另外, Nanonics SPM/Raman 系統在斷斷續續的聯繫模式下可能運行甚而在液體。 因此,生物材料 NSOM/SPM 想像全世界在生理媒體的可能直接地現在關聯與喇曼光譜。

關於 Nanonics 想像

Nanonics 想像是 AFM 和 NSOM 系統的首要的創新者在 SPM 市場上。 在 1997年因為其開始和在最近十年期間 Nanonics 介紹給反之支持對新的應用領域的追擊科學在系統功能的 SPM 市場新概念。

Nanonics 從革命途徑的攤繳範圍對與懸臂 NSOM 的 NSOM 想像探查,對瀏覽 AFM 系統的雙重技巧/範例的簡介和從第一個 NSOM/AFM 低溫系統的引進對第一, Raman/AFM、 Multiprobe AFM 和 SEM/AFM 系統。

此信息是來源,覆核和適應從 Nanonics 想像提供的材料。

關於此來源的更多信息,请請參觀 Nanonics 想像。

Date Added: Mar 12, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:11

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