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Resolución de nanoescala en imágenes infrarrojas de membranas lipídicas que contienen proteínas

12 de septiembre de 2016
Autores

T. Shaykhutdinov A. Furchner, J. Rappich, K. Hinrichs

Puntos clave

  • Las películas delgadas con la parte real que desaparece de la función dieléctrica (Re[ε ] - 0) en la región de midinfrared son materiales fotónicos prometedores para manipular y mejorar las interacciones de la luz-materia IR a la nanoescala
  • Dos fenómenos polares fundamentales cerca de Re[ε ] - 0 se caracterizaron por AFM-IR
  • La aplicabilidad de campo lejano de los estudios AFM-IR polaritónicos se demostró mediante la caracterización de una rejilla encefalada plasmónica a nanoescala en Si con SiO2 nativo de 2 nm utilizando microscopía IR dependiente de la polarización

Abstracto

Las películas delgadas con la parte real que desaparece de la función dieléctrica (Re[ε ] - 0) en la región de midinfrared (MIR) son materiales fotónicos prometedores para manipular y mejorar las interacciones de la luz-materia IR a escala nanométrica. Presentamos una caracterización nanoespectroscópica de dos fenómenos polaritónicos fundamentales cerca de Re[ε ] a 0 por espectroscopia infrarroja del microscopio de fuerza atómica (AFM-IR): el modo Berreman (BE) en películas SiO2 y Si3 N4 de 100 nm en Si, y el confinamiento de campo local epsilon-near-zero (ENZ) en una capa nativa de SiO2 de 2 nm en Si. AFM-IR es una técnica fototérmica emergente que proporciona información directa sobre la absorción de infrarrojos a nanoescala , permitiendo la identificación inequívoca de los efectos BE y ENZ soportados por simulaciones. Demostramos la aplicabilidad de campo lejano de los estudios AFM-IR polaritónicos mediante la caracterización de una rejilla ENZ plasmónica a nanoescala en Si con Si nativo de 2 nm utilizando microscopía IR dependiente de la polarización.

Topografía, mapa de rigidez y patrón de ir-adsorción de una lipoproteína multibúcapa de 1,2 m de espesor. Las cruces blancas de la imagen de adsorción IR son ubicaciones de la muestra donde se registraron los espectros.