基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究

扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本文介绍了针对SPEES装置开展的模拟和实验工作,包括:SPEES针尖样品区域电场分布及电子飞行特性模拟,SPEES能量扫描模式下电子能谱测量以及进一步开展的不同厚度Ag和Au样品的等离子体激元实验研究。第一章介绍了基于扫描探针的表面原子识别中的基本概念,能谱谱学成像领域的研究进展,STM的工作原理以及扫描探针能谱仪的研究进展,表面等离子体激元(SPs)的原理及应用,利用SPEES装置研究SPs的优势。在第二章中,我以俄歇电子为研究对象利用SIMION软件系统地模拟了扫描探针电子能谱仪(SPEES)针尖样品区域的电场分布及出射电子的飞行......阅读全文

基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究

扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本

基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究

扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本

基于扫描探针电子能谱学的表面等离子体激元研究

扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量以及费米面附近电子态的探测。然而STM在能谱测量方面的不足限制了它在固体表面微区元素分析及能谱谱学成像方面的应用,将STM与电子能谱技术相结合组建扫描探针电子能谱仪(SPEES)是解决这个问题的一种方案。本

基于扫描探针表面原子识别的前期实验研究

如今扫描隧道显微镜(STM)已经成为表面科学中一种极其重要的测量分析手段,用于对固体表面形貌的测量和费米面附近电子态的探测,但是它无法直接识别表面原子的种类。本文介绍了将扫描探针与电子能谱技术相结合以便在微区表面识别原子的预研究工作,包括两个相关实验:超快电压脉冲阈值实验和扫描探针俄歇谱仪(Scan

基于扫描探针电子能谱仪的表面谱学成像研究

电子能谱技术广泛用于固体表面元素分析、化学环境分析及形貌测量等,在表面物理研究中发挥着重要的作用。近年来,对单个纳米粒子的等离激元激发和单个生物大分子的激发能谱等研究均需要具有一定空间分辨能力的表面电子能谱测量(或表面谱学成像)技术。虽然现阶段快速发展的扫描透射电子显微镜(Scanning Tran

表面等离激元增强分子光谱到表面等离激元介导化学反应

   田中群教授课题组从表面等离激元增强分子光谱到表面等离激元介导化学反应研究成果综述"From plasmon-enhanced molecular spectroscopy to plasmon-mediated chemical reactions",近日发表在国际学术期刊Nature Rev

贵金属纳米结构表面等离激元研究获系列进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所副研究员张俊喜与中国科学技术大学光学与光学工程系、英国Aston大学光子技术研究所(AIPT)、澳大利亚国立大学非线性物理中心等单位科研人员合作,在贵金属纳米结构表面等离激元研究中取得系列进展。  实现光与物质之间强的相互作用在设计光子器件上有重要

扫描探针显微镜研究聚合物表面电特性

     研究聚合物电介质在亚微米尺度微区结构中的表面电学特性,具有极其重要的理论价值及潜在的应用价值。近年来,采取可靠的实验手段在显微结构下有效地表征这些性能已成为聚合物纳米复合电介质材料研究领域的焦点问题。研究电介质材料微区结构中的表面电学特性,对于改进与提高聚合物电介质材料的性能和应用水平具有

原子薄膜中等离子体激元的热操纵

过去十年中,石墨烯的表面等离激元因其非常吸引人的特性而受到广泛研究,例如通过电门控使其光学特性具有很强的可调谐性以及相对较高的等离激元寿命。但是,这些优异的性能仅限于从中红外(mid-IR)到太赫兹(THz)光谱区域的较低频率。另外,不能以超快的方式实现石墨烯的电可调性,这给石墨烯在越来越重要的高速

中国科大发现全新的非线性电子散射现象

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作,利用自主研制的扫描探针电子能谱仪发现了全新的非线性电子散射现象,该现象的发现有可能发展出一种革命性的固体表面单分子探测技术。研究成果发表在最新一期的《自然•物理》上,中国科大徐春凯副教授是论文的第一作者。Phys.org

长春光机所在表面等离激元模式耦合研究中取得进展

  近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学技术中心光学与功能薄膜研究组,基于等离激元杂化模式,提出了一种在保证低欧姆损耗的同时,能对光场产生强烈束缚作用的复合光栅纳米结构。研究成果发表在Advanced Optical Materials上。该工作获得了国家自然科学基金重点项目和面上项目的

长春光机所在表面等离激元模式耦合研究中获得进展

  近日,中科院长春光学精密机械与物理研究所光学技术中心先进光学薄膜与功能薄膜技术研究组基于等离激元杂化模式,提出了一种在保证低欧姆损耗的同时,能对光场产生强烈束缚作用的复合光栅纳米结构。相关研究成果发表在国际期刊《先进光学材料》(Advanced Optical Materials, DOI: 1

关于采用磁性探针对样品表面扫描检测的介绍

  (MFM)采用磁性探针对样品表面扫描检测,检测时,对样品表面的每一行都进行两次扫描:第一次扫描采用轻敲模式,得到样品在这一行的高低起伏并记录下来;然后采用抬起模式,让磁性探针抬起一定的高度(通常为10~200nm),并按样品表面起伏轨迹进行第二次扫描,由于探针被抬起且按样品表面起伏轨迹扫描,故第

基于表面等离子体共振的贵金属纳米超晶材料研究获进展

  随着现代纳米科学与技术的发展,贵金属纳米超晶材料制备和可控光学特性的研究引起了人们广泛的兴趣,其在光电、新能源、工业催化、超材料、传感技术、生物医用等诸多领域有着广阔的应用前景。贵金属(尤其是Au和Ag)纳米超晶以表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应

合肥研究院SERS技术监测表面等离激元催化反应研究进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所环境与能源纳米材料中心在表面增强拉曼散射(SERS)技术监测催化反应方面取得新进展。在磁场诱导作用下,研究团队成功制备了三维Ag纳米片组装的四氧化三铁/金/银(Fe3O4@Au@Ag)磁性一维纳米链并用于SERS活性基底监测4-硝基苯酚的催化反应。

偏好非对称介电环境的窄带等离激元表面格点共振研究

  中国科学院深圳先进技术研究院集成所光电工程技术中心李光元团队在新型高灵敏度光学传感研究方面取得进展,相关成果以Narrow plasmonic surface lattice resonances with preference to asymmetric dielectric environm

基于DSP的数字扫描探针显微镜的硬件解决方

      数字扫描探针显微镜(scanning probe microscope,SPM)是研究纳米的重要工具,它利用探针和样品的不同互相作用来探测表面或界面在纳米尺度上表现出的物理性质和化学性质,它的问世对表面科学、物理学、微电子学、电子材料学、先进材料和纳米材料等研究领域技术重要的意义,与此同

激子表面等离激元耦合效应实现光子信号操纵

  光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点,在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。中科院化学研究所光化学院重点实验室的科研人员近年来一直致力于低维有机光子学方面的研究(Acc. Chem. Res.,2010,43,409-418,Adv. Funct. Mate

物理所金属薄膜上的表面等离激元和Fano共振研究获进展

  表面等离激元(surface plasmon)是金属中自由电子的一种元激发,用来描述电子在外场激励下振荡的集体运动行为。由于基于表面等离激元的器件具有能够突破衍射极限、实现局域场增强和对介电环境敏感等性质,表面等离激元研究日益受到广泛重视并得到快速发展。近年来,中科院物理研究所/北

一种基于扫描探针技术领域及背景技术

     【技术领域】       本发明涉及纳米科学技术领域,具体地说,本发明涉及一种基于扫描探针技术的定位系统及其使用方法。     【背景技术】       在纳米尺度,量子物理学开始起重要作用,界面处的对称破缺效应也已支配着输运性质,新的物理行为也开始展现。由于维度的限制,纳米体系一个非常独

德研发出世界首个表面等离激元电路

  如何在纳米尺寸的集成芯片上实现像操纵电子一样来操控光子是光电子技术未来发展的关键。德国维尔茨堡大学的物理学家近日成功研发出世界首个表面等离激元电路,在可能取代“集成电路”的新一代信息技术领域取得进展。   在计算机技术领域,多年前就不再提高经典处理器的时钟频率,增加计算能力只能通过应用多个处理

扫描探针显微镜扫描器运动误差的研究

对由压电陶瓷的压电误差造成的扫描探针显微镜扫描器的运动误差进行了较详细的实验研究和理论分析,分析了各项误差的产生原因及其实验现象,据此可对误差进行判断和修正。  1 概述  扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope,简称SPM)是指包括扫描隧道显微镜[1](Scanning

物理所偏振不敏感的表面等离激元三维聚焦研究获进展

  表面等离激元(surface plasmons)是一种局域在金属和电介质界面处的电磁场模式,能够突破光学衍射极限,将携带的光学信息和能量局域在亚波长尺度。在高端纳米光学应用领域,如高分辩近场光学成像、针尖增强拉曼光谱,光学集成器件、纳米光刻、光学信息存储以及生物传感等领域,通常需要将信号光聚

能源纳米器件的扫描力探针研究综述

  能源纳米技术,泛指利用纳米材料和纳米尺度的特征效应构筑能源纳米器件,致力于解决可再生能源转化和存储过程中的瓶颈问题,目前已成为一个重要的学科交叉领域。能源纳米器件显著区别于电子器件和光电子器件,其工作机制决定于器件中电子、空穴和离子等载流子的长程传输过程,其传输过程常与化学转化相耦合,并且不同于

化学研究中的扫描探针显微学

20世纪80年代初期,扫描隧道显微技术(Scanning Tunneling Microscopy,以下略称为STM)问世[1]。以后仅十余年,以STM为代表的扫描探针显微技术(Scanning Probe Microscopy, SPM)迅速发展,应用也已经拓展到了包括物理、化学、生物、材料等众多

物理所基于等离激元的全光逻辑和半加器研究取得新进展

  近年来,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)徐红星研究组在金属纳米线的等离激元性质研究方面做出了一系列工作,对传播的等离激元激发的拉曼散射,与量子点的相互作用、发射方向、发射偏振、分光特性、衬底效应等基本问题进行了深入的探讨。最近,徐红星研究组的魏红博士等在实现纳米尺

等离激元多极子耦合系统研究

  近期,中国科学院合肥物质科学研究员固体物理研究所研究员王振洋团队在表面等离激元多极子耦合系统研究中取得进展,揭示了二极子-多极子耦合系统的远/近场和角辐射分布规律。  贵金属等离激元纳米颗粒的耦合模式具有高自由度、可调控的特点。两个等离激元纳米颗粒近场耦合会形成二聚体,导致等离激元的杂化,出现不

物理所基于等离激元的逻辑运算的可扩展性研究取得新进展

  在纳米尺度上对光实现操控对于基础科学研究和实际应用都具有重要的作用。金属纳米结构的等离激元共振为实现纳米尺度上的光操控提供了一种可能,正逐步显示出其应用潜力。例如金属纳米波导对光场的强的局域性使等离激元在直径小于半波长的一维金属纳米线中传播时可以将能量束缚在纳米波导附近。  近年

关于扫描探针显微镜的原理研究分析

  任何事物都不是十全十美的一样,扫描探针显微镜也有令人遗憾的地方。由于其工作原理是控制具有一定质量的探针进行扫描成像,因此扫描速度受到限制, 测效率较其他显微技术低;由于压电效应在保证定位精度前提下运动范围很小(难以突破100μm量级),而机械调节精度又无法与之衔接,故不能做到象电子显微镜的大范围