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Nanoespectroscopia infrarroja mejorada a través de la detección de fuerza de expansión molecular

19 de enero de 2014
Autores

Feng Lu, Mingzhou Jin y Mikhail A. Belkin

Puntos clave

  • AFM-IR recopila espectros de monocapas moleculares e islas monocapa con alta resolución espacial
  • Comparación de técnicas AFM-IR y s-SNOM
  • Lograr la sensibilidad de la sub monocapa

Abstracto

La capacidad de realizar espectroscopia de infrarrojo medio con resolución espacial nanométrica es altamente deseable para aplicaciones en materiales y ciencias de la vida. En la actualidad, la microscopía óptica de exploración de campo cercano se considera la técnica más sensible para la espectroscopia de infrarrojo medio a nanoescala en condiciones ambientales. Demostramos que los espectros infrarrojos medios a nanoescala se pueden obtener con una sensibilidad comparable o superior mediante la detección de las fuerzas mecánicas ejercidas por las moléculas en la punta del microscopio de fuerza atómica en la excitación de la luz. Este enfoque da como resultado una configuración óptica simple que no requiere detectores de infrarrojo medio criogénicamente refrigerados, es fácil de alinear y no se ve afectado por la dispersión de la muestra.

(a) Topografía de las islas monocapa de PEG. (b) Altura de las islas monocapa medida por un escaneo de línea topográfica a lo largo de la flecha azul en (a). (c) Espectros tomados en los puntos indicados en la letra b).