以20nm空间分辨率确认分子指纹-纳米傅立叶红外光谱
本文展示了纳米傅立叶红外光谱技术(nano-FTIR)的可行性和实验结果。
nano-FTIR
是将散射型近场光学显微镜与宽带红外激光光源整合获得的。测试结果显示
nano-FTIR
可以对有机材料获得20nm
空间分辨率的红外吸收光谱,实际测量样品体积只相当于10-20L,理论上讲,
nano-FTIR
吸收光谱与传统FTIR
吸收光谱吻合度极高,而实验中对PMMA
样品的测试也证明了这一点。因此nano-FTIR
可以利用标准分子震荡红外数据库来对极小量需要极高空间分辨率的有机材料进行化学鉴定。
本文中以对PMMA
样品中的PDMS
纳米尺寸污染的鉴定作为例证。
使用nano-FTIR对纳米尺度污染物的化学鉴定。AFM表面形貌图像 (左), 在Si片基体(暗色区域B)与PMMA薄膜(A)之间可以观察到一个小的污染物。机械相位图像中(中),对比度变化证明该污染物的是有别于基体和薄膜的其他物质。将点A和B的nano-FTIR 吸收光谱(右),与标准红外光谱数据库对比, 获得各部分物质的化学成分信息. 每条谱线的采集时间为7min, 光谱分辨率为13 cm-1.
Further Reading:
"Nano-FTIR absorption spectroscopy of molecular fingerprints at 20 nm spatial resolution.,”,F. Huth, A. Govyadinov, S. Amarie, W. Nuansing, F. Keilmann, R. Hillenbrand,
Nanoletters 12, p. 3973 (2012)