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基于光诱导力显微镜的纳米尺度折射率对比观测技术
Ambrosio, A., Devlin, R., Capasso, F., Wilson, W.
ACS Photonics
Abstract
近场光学显微镜（NSOM）是一种扫描探针技术，可实现样品表面纳米级分辨率的光学成像。通常，所有NSOM方案都依赖于照射样品表面并收集由显微镜纳米探针与照射区域样品表面相互作用产生的局域散射光。当前，一系列基于原子力显微镜的新纳米光谱技术正在发展，这些技术通过检测光学相互作用而非直接探测光信号。其中一种方法是光诱导力显微镜（PiFM），该方法通过机械方式检测针尖-样品区域光照产生的局域光学力，表现为多频模式原子力显微镜悬臂的受迫振荡。本文展示了通过PiFM实现的高分辨率纳米成像，其对比度仅与样品的局域折射率相关——通过特殊设计的样品实现在纳米尺度上明确解耦形貌与光学响应。获得的成像横向分辨率优于10 nm，并阐述了对比度机制的优化方案。我们的研究成果标志着对PiFM技术潜力的进一步理解，展示了对样品局域极化率进行高分辨率成像的可能性，并为探索纳米尺度复杂光谱行为提供了新机制。