扫描拉曼埃分辨显微术:埃级分辨的针尖增强拉曼光谱成像技术

本综述对埃分辨针尖增强拉曼光谱成像技术的最新进展做了一个概述.首先在理论层面介绍了如何理解原子尺度下对光进行限域,并解释了单个分子在这样一个原子级束缚的局域光“照射”下拉曼散射过程是如何发生的.然后,概述了埃分辨针尖增强拉曼光谱技术相关研究领域的发展历程及其最新进展,特别介绍了最近发展的一种新的实空间单分子化学结构可视化重构技术一“扫描拉曼埃分辨显微术”.最后,展望了该技术所具有的这种在单个化学键层面上识别材料化学结构的能力在不同的科学领域的应用前景.

扫描拉曼埃分辨显微术:一种新的分子化学结构解析方法

针尖增强拉曼光谱(TERS)技术由于其超高的空间分辨与灵敏的化学识别能力,在纳米尺度的结构表征和物理化学性质的分析中发挥着重要作用。本文首先回顾了高分辨TERS技术的近期发展与应用,并对高分辨成像的潜在物理机理进行了简要概述,接着介绍一种由超高分辨TERS成像衍生出来的新的分子化学结构解析方法―扫描拉曼埃分辨显微术(SRP),最后对SRP技术的进一步发展进行了展望。

分子取向的高分辨率扫描隧道显微术(英文)

本文介绍了一种借助于扫描隧道显微镜的空间高分辨能力探测单个分子取向的方法。利用这种方法 ,我们研究了以下四种体系中的分子取向 :二维C6 0 分子阵列 ;C6 0 (1 1 1 )多层膜表面 ;吸附在Si(1 1 1 ) (7× 7)表面的C6 0 单分子 ;Au(1 1 1 )表面的硫醇自组装单分子层膜。结合局域密度近似方法理论计算 。

基于点扫描的超分辨显微成像进展

光学显微镜一直推动着现代科学技术的发展.随着科学的进步,对显微成像分辨率的要求在生物、材料等领域日渐凸显,而常规宽场显微成像一直面临着成像分辨率衍射受限的问题.1968年出现的共聚焦显微镜作为点扫描显微镜的开端第一次实现了远场下成像分辨率的突破,它具有层切性好、信噪比高等优点.在1994年出现的受激辐射荧光损耗显微镜将显微成像能力突破到2.8 nm左右,并成为目前效果最佳、应用较广泛的超分辨显微技术.荧光差分显微和饱和荧光吸收竞争等点扫描技术具有无荧光染剂限制、饱和光强低、光路简单等优势,并且能取得1/6波长的分辨能力,进而在超分辨显微领域仍有着发挥空间.Airyscan技术作为以上方法的补充可以弥补点扫描系统中由于探测小孔半径减小而带来的信号丢失,从而提高成像信噪比和分辨率,但阵列探测器成本较高.上述点扫描显微镜通过改变照明或者探测的方式实现了分辨率突破.本文详细讨论了点扫描超分辨方法的原理、成像效果及面临的瓶颈,并分析了点扫描超分辨显微镜在应用和技术上的趋势.

近场光学显微技术的进展及其应用

近场光学显微技术突破传统光学衍射极限获得了纳米尺度的空间分辨率,并在近场光存储、半导体材料、生命科学等交叉学科领域发挥了巨大的作用。本文综述了近场光学显微技术的发展现状,讨论了基于近场光学原理的超分辨近场结构在现代光刻技术上的应用、表面等离激元的共振增强作用和束流作用在近场光学领域的进展以及表面增强拉曼散射机理的研究,并介绍了近场光学显微技术在单分子检测和细胞探测等其它生命科学领域的一些发展。

纳米分辨PSTM光学显微镜

本文介绍PSTM成象原理；指出第一代PSTM中存在假象，介绍消除假象的图象分解PSTM发明专利；最后，分析PSTM的特点和预测纳米分辨PSTM光学显微镜产业发展前景。

光子隧道效应显微术

扫描隧道显微镜现在几乎已是人们的常规实验设备了。它的原理是电子隧道效应。最近,国外有人提出用类似的光子隧道效应也可获得高分辨率的显微图像。所谓光子隧道效应。

共焦扫描显微术中影响轴向分辨率的因素分析

着重分析了共焦扫描术中影响轴向分辨率的各种因素 ,并给出了初步的实验结果 。

利用共焦扫描显微术和变迹术相结合实现光学超分辨

运用适当形式的光瞳滤波器（变迹术）可以改变成像系统点振幅响应的分布，使其具有类似于冲击函数（Ｄｉｒａｃ－ｄｅｌｔａ函数）的形式，这样就有可能实现光学超分辨，但变迹术的运用往往会因其强烈的旁瓣效应而导致成像系统对比度的急剧下降。本文提出的共焦型超分辨方案则能有效地抑制上述旁瓣。此外，本文还进一步提出了实现三维光学超分辨的理论框架。

基于上海光源扫描透射X射线显微术的相干衍射成像模拟

扫描透射X射线显微术(STXM)是近年发展起来的基于第三代同步辐射光源的新型谱学显微技术。上海光源已在覆盖大多数重要元素吸收边的250～2000eV光子能量段实现了STXM技术。基于上海光源STXM实验站装置模拟了一种新的成像方法:在充分利用原有装置基础上发展扫描相干衍射成像技术,不但可以有效提升实验站的空间分辨能力,而且实现起来也相对简单。针对上海光源软X射线实验站特点,讨论了实现扫描相干衍射成像的相干性条件,实验站各因素对成像分辨率的影响等,并针对具体的实验条件进行了模拟分析。模拟显示,通过发展该项技术可有效提高特定样品的空间分辨能力。

能量与空间分辨的单分子显微术——透过碳笼“看”富勒烯包合物内的金属原子

文章作者用探测扫描隧道电流微分谱的方法 ,对金属富勒烯包合物分子进行了研究 ,得到了Dy@C82 同分异构体Ⅰ的金属 -碳笼杂化态在实空间的能量分布图 ,通过将实验与理论模拟的结果进行比较 ,推断出Dy原子在碳笼中的位置以及金属富勒烯包合物分子在衬底表面的吸附取向 .

铁电材料纳米尺度特性——扫描探针显微术手段

本书为施普林格出版社出版的《纳米科学和技术》丛书中的一卷。这套丛书主要论述纳米世界、介观物理学、原子分辨的分析、纳米和量子效应器件、纳米力学和原子尺度过程等。本书论述利用扫描探针显微术研究铁电材料的纳米特性，包括实验和理论的多方面研究。

我国率先实现紧邻不同分子的拉曼光谱识别

纳米尺度上的化学识别对于微观结构的设计与功能调控至关重要,而实现相邻不同分子的化学识别则代表着识别技术的一种极限挑战。中国科技大学微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队董振超研究组,在国际上首次实现紧邻的不同分子的拉曼光谱识别。董振超介绍说,由于拉曼散射光中包含了丰富的分子振动结构的信息,不同分子具有不同"指纹"特征的拉曼光谱,因此拉曼光谱技术已成为物理、化学。

第6届国际表面结构会议概述

第6届国际表面结构会议(ICSOS-6,下同)于1999年7月26～30日在加拿大温哥华市举行,共有200余位各国科学家与会。我作为本届会议国际程序委员会成员应邀参加,出席了程序委员会与顾问委员会联席会议,并作为一个下午大会的主席主持大会。此外,在会上发表两篇学术论文并被收入大会文集,将在学术价值很高的《表面评论与通讯》(SurfaceReview and Letters)上发表。

激光对吸附在Si(111)7×7和Si(100)2×1表面上的C_(60)的不同作用

本文利用超高真空扫描隧道显微镜(UHVSTM),在室温下研究沉积了约0 005ML的C60分子的Si(111)7×7和Si(100)2×1再构表面在波长为266nm的激光束轰击前后的表面形貌的变化。结果表明,在266nm的激光作用下,Si(111)7×7表面上的C60分子保持完好,表面缺陷明显增加,但并没有完全破坏7×7再构形貌;而Si(100)2×1表面上的C60分子却被打碎,样品表面变得杂乱无章。

光学记录、存储与器件

TP333.4 2002031990基于近场光学超衍射分辨力的高密度光存储=Advancesin high density optical data storage basedon near-field optical super resolution[刊,中]/孙利群,章恩耀,王佳,田芊(清华大学精密仪器系,精密测试技术与仪器国家重点实验室.北京(100084))//光电子·激光.-2001,12(6).-646-652从近场光学的基本理论出发,在介绍近场光学超衍射分辨存储原理的基础上,对探针扫描显微术、超分辨力近场结构两种主要方案的实现方法和研究状况作了详细的阐述,并对其未来的发展趋势进行了展望。

光学系统轴向超分辨滤波器的研究

运用最优化算法,在给定超分辨模型和爱里模型主瓣最大亮度比的斯特列耳比S的条件下,设计出3区振幅型轴向超分辨光瞳滤波器。给出设计模型和实例。结果表明,该超分辨滤波器优越于文献。

漏光环形透镜的光学传递函数

推导了漏光环形透镜的三维(3 D)、2 D和1 D光学传递函数(OTF)公式,给出漏光系数对OTF的影响。模拟计算和分析表明:漏光不改变系统的横向截尾频率,但轴向截尾频率大大增加,由(1-ε2)/2变为1/2;高ε(遮挡率)系统具有较高的横向成像质量,但轴向信息几乎不能成像;对于高ε系统,中心遮挡区的稍稍漏光对横向成像质量几乎没有影响,但轴向成像质量可显著提高;简单的改变漏光系数,可以获得任意调节的轴向分辨率。

科技要闻

实现最高分辨率单分子拉曼成像 中国科学技术大学侯建国等在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5nm。研究团队一直致力于自主研制科研装备,发展了将高分辨扫描隧道显微技术与高灵敏光学检测技术融为一体的联用系统。