Defocus-integration Interferometric Scattering Microscopy for Speckle Suppression and Enhancing Nanoparticle Detection on Substrate
本文提出离焦积分 iSCAT 技术,利用纳米颗粒与基底表面起伏散射相位的对称性差异抑制散斑,将纳米颗粒探测信噪比提升 6.9 dB,并验证其对不同材料和基底折射率的普适性。
2024-02-26 physics.optics
Core-Shell Nanoparticle Resonances in Near-Field Microscopy Revealed by Fourier-demodulated Full-wave Simulations
本研究利用傅里叶解调全波模拟揭示了核壳纳米粒子在 s-SNOM 中的近场光学响应,发现其几何与光学共振的相互作用会导致明显共振位移和大幅增强的散射,为预测内部异质纳米结构的光学特征提供了理论框架。
2024-08-22 physics.optics
Exploiting dynamic nonlinearity in upconversion nanoparticles for super-resolution imaging
单光束超分辨率显微镜,也称为超线性显微镜,利用共聚焦显微镜中荧光探针的非线性响应。该技术不需要复杂的专用系统、光场调制或光束整形。在这里,我们提出了一种策略,以提高超线性显微镜的空间分辨率,在图像采集过程中调制激发强度。这种调制在上转换纳米粒子(UCNPs)中引起动态光学非线性,导致所获得的图像中更高的空间频率信息的变化。高阶信息可以用所提出的加权有限差分成像算法从原始荧光图像中提取,以生成具有比超线性显微图像更高分辨率的图像。我们应用这种方法来解决两个相邻的纳米颗粒在衍射限制区域内,提高分辨率到130 nm。这一工作为发展超分辨纳米动态非线性荧光探针提供了新的途径。
2022-06-03 physics.optics
Super-resolved multispectral lensless microscopy via angle-tilted, wavelength-multiplexed ptychographic modulation
我们报告了一个角度倾斜,波长复用重叠关联调制方法的多光谱无透镜片上显微镜。在这种方法中,我们用5个波长的光同时照射样品。在照明路径处添加棱镜以用于光谱色散。因此,不同波长的光波以略微不同的入射角击中样本,打破了混合状态重叠关联重建中的模糊性。在检测路径,我们放置一个薄的扩散之间的标本和单色图像传感器的光谱信息编码成2D强度测量。通过将样品扫描到不同的x-y位置,我们获得了一系列单色图像,用于在5个波长下重建5个复杂的物体轮廓。一个上采样程序被集成到恢复过程中,以绕过成像器像素大小所施加的分辨率限制。我们证明了半间距分辨率为0.55微米,使用1.85微米像素大小的图像传感器。我们还展示了用于数字病理学应用的染色组织切片的定量和高质量多光谱重建。
2020-06-15 eess.IV physics.optics
Label-free Imaging of Catalytic H2O2 Decomposition on Single Colloidal Pt Nanoparticles using Nanofluidic Scattering Microscopy
本文提出纳米流体散射显微镜,通过检测折射率变化实现单Pt纳米颗粒催化H2O2分解的无标记成像与活性测量。
2023-10-24 physics.chem-ph physics.optics
Three dimensional tracking of gold nanoparticles using digital holographic microscopy
Laboratoire Kastler Brossel(卡斯特勒·布罗塞尔实验室);Ecole Normale Supérieure(巴黎高等师范学院);UPMC(巴黎第六大学(皮埃尔和玛丽·居里大学));Laboratoire Charles Coulomb(查尔斯·库仑实验室);Université Montpellier II(蒙彼利埃第二大学)
在本文中,我们提出了一个数字全息显微镜跟踪金胶体在三维空间。我们报告了在水中运动的100 nm金粒子的观测结果。描述了所期望的信号和所选择的重建方法。并讨论了如何通过数值计算实现实时三维跟踪。
2012-10-11 cs.CV physics.optics
CdSe-single-nanoparticle based active tips for near-field optical microscopy
我们提出了一种方法来实现有源光学尖用于近场光学,可以在室温下工作。金属涂覆的光学尖端覆盖有薄的聚合物层,该聚合物层以低密度被CdSe纳米晶体或纳米棒染色。的发射率和发射光谱的活性尖端的时间分析表明,一个非常小的数量的颗粒-可能下降到只有一个-可以在尖端顶点活跃。这为使用单个无机纳米颗粒作为光源的近场光学开辟了道路。
2006-12-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanostructure-induced distortion in single-emitter microscopy
单发射极显微镜已经成为一种很有前途的纳米结构成像方法。该技术使用发射器远场辐射图案的质心位置来推断其位置,其精度远低于衍射极限。然而,由高介电材料(如贵金属)组成的纳米结构可能会扭曲远场辐射图案。纳米颗粒还表现出更复杂的畸变范围,因为除了引入高介电表面之外,它们还充当有效的散射体。因此,单发射极显微镜中纳米颗粒的畸变效应仍然知之甚少。在这里,我们证明了金属纳米颗粒可以显着扭曲的单发射成像的准确性在超过300 nm的距离。我们使用单个量子点来探测金属纳米颗粒引起的成像失真的大小和方向,并表明量子点的衍射斑点可以移位超过35 nm。发射器的质心位置通常远离纳米颗粒位置移动,这与纳米颗粒是将发射器的衍射斑点拉向其中心的散射物体的传统知识相矛盾。这些结果表明,介电失真的发射模式占主导地位的散射。我们还表明,通过监测的量子点衍射点的变形,我们可以获得高分辨率的纳米粒子的空间图像,提供了一种新的方法进行高精度,亚衍射空间成像。这些结果提供了一个更好的理解发射器和纳米结构之间的复杂的近场耦合,并开辟了新的机会,以更高的精度进行超分辨率显微镜。
2016-05-13 physics.optics
Optical Label-Free Microscopy Characterization of Dielectric Nanoparticles
本教程回顾单颗粒散射光学理论与常用显微镜技术所得介电纳米颗粒定量信息的关联,分析光学信号与颗粒特性的关系及扩散率粒径测定结合方法,为不同样品及分析需求下的测量策略选择提供指导。
2024-09-18 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.optics
Optical coupling between resonant dielectric nanoparticles and dielectric waveguides probed by third harmonic generation microscopy
局域电磁模式和可忽略的欧姆损耗决定了亚波长全介电纳米粒子的兴趣日益增长。虽然详尽的研究量处理与自由空间电磁场的全介电纳米结构的相互作用,其性能作为集成的光子元件仍然没有解决。我们提出了一个实验研究的谐振亚波长硅纳米盘和非谐振硅波导之间的光耦合,探测三次谐波发生显微镜。通过将纳米盘放置在离波导不同的距离处,我们观察到三次谐波强度调制高达4.5倍。这种调制被分配到由它们耦合到波导和随后的调制它们的磁型共振引起的纳米盘内的局部场增强的变化。有趣的是,虽然波导提出了一个额外的损失通道的nanodisk,我们观察到的nanodisk内的局部场强的增加,通过严格的全波模拟验证。这项工作使全介电纳米粒子在光子芯片上的集成迈出了一步。
2018-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Super-resolution diamond magnetic microscopy of superparamagnetic nanoparticles
本文提出一种基于NV色心电荷态光控与环形光束超分辨磁共振谱的纳米磁显微方法,实现约100 nm分辨率,成功分辨间距约190 nm的30 nm铁氧化物纳米颗粒磁偶极特征,且灵敏度显著优于共聚焦方法。
2023-10-09 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.ins-det
Real-time visualization of plasmonic nanoparticle growth dynamics by high-speed atomic force microscopy
The University of Osaka(大阪大学);Nagoya University(名古屋大学);National Institutes of Natural Sciences(国立自然科学研究所)
本研究利用高速原子力显微镜实现了银纳米颗粒生长动力学的实时可视化,揭示了生长速率与成核平衡的关系,为等离子体学和材料科学提供了新的研究工具。
2026-01-20 physics.chem-ph physics.optics
Thermally limited force microscopy on optically trapped single metallic nanoparticles
提出并评价了一种基于驻波光阱的新型光学力显微镜。我们的显微镜,在现场校准和动态模式下运行,能够捕获,而不加热,作为一个高度敏感的探针外部辐射压力的单个金属纳米粒子的150 nm。基于Allan偏差的稳定性分析的设置产生了最佳的0.1 Hz的测量带宽,在该显微镜是热限制。在这个带宽,并与一个真正的正弦波外部驱动器,我们证明了一个光学力分辨率下降到3 fN在室温下的水与力检测的动态范围,覆盖近2个数量级。在光阱的受限和自由扩散状态下都能达到这种分辨率。在后者中,我们测量$10^{-11}$ m引起的位移上的被困纳米粒子,空间上限制在小于25 nm沿光轴。
2019-01-24 physics.app-ph physics.optics
Exact particle-enhanced point-spread function unlocks 3D super-resolution localization microscopy on nanoparticles
针对纳米颗粒改变荧光团PSF导致传统超分辨定位偏差的问题,提出首个球形纳米颗粒附近荧光团的解析PSF模型,计算快四个数量级,实现<5nm精度的3D官能团定位,可用于生物传感等领域。
2023-06-13 physics.optics
Plasmonic nanoprobes for stimulated emission depletion microscopy
等离子体纳米粒子由于局部增强了照明辐射和光子态密度而影响附近发射体的吸收和发射过程。在这里,我们使用金属纳米粒子的等离子体共振,以提高超分辨显微镜激发分子的受激损耗。我们证明了受激发射耗尽(STED)显微镜与金纳米棒的长轴只有26 nm和8 nm的宽度,提供了一个增强的分辨率相比,荧光只有探针没有等离子体成分照射相同的耗尽功率。这些新的纳米粒子辅助STED探针代表了一个约2x10^3减少探针体积相比,以前使用的纳米粒子,我们证明了它们的应用程序的第一等离子体辅助STED细胞成像。我们也讨论了它们目前的局限性。
2016-10-05 physics.chem-ph physics.optics
Plasmonic Induced Potential in Metal-Semiconductor Composits
我们利用实验工具,如导电原子力显微镜和静电力显微镜上的光激发的铟锡氧化物衬底上的金纳米粒子阵列。纳米颗粒部分被薄的半导体聚合物覆盖。分析了在金属纳米颗粒的等离子体共振频率下激发后复合金属-半导体样品的电流和电势分布的变化。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Micromirror total internal reflection microscopy for high-performance single particle tracking at interfaces
单粒子跟踪在生命和物理科学中有着广泛的应用,可以观察和表征纳米和微观运动。基于双折射的方法非常适合高背景环境,例如跟踪细胞内或细胞上的脂质或蛋白质,这是由于优越的背景抑制。当定位精度和成像速度由于原则上无限的光子预算而至关重要时,基于散射的检测是优选的。在这里,我们表明,基于微镜的全内反射暗场显微镜,使背景抑制以前只报道的干涉散射显微镜,导致在nm定位精度在6 $μ$ s曝光时间为20 nm的金纳米粒子与25 × 25 $μ$ m $^{2}$的视野。我们展示了我们的实施能力,通过表征亚纳米确定性流的20纳米金纳米粒子在液-液界面。我们的研究结果接近背景抑制,定位精度和时间分辨率的最佳组合,可实现与纯散射为基础的成像和跟踪的纳米粒子在规则的接口。
2021-03-17 physics.optics
Controlling the non-linear emission of upconversion nanoparticles to enhance super-resolution imaging performance
上转换纳米粒子(UCNPs)具有独特的光学性质,如光发射稳定性,大的反斯托克斯位移和长的激发态寿命,允许在从生物医学传感到超分辨率显微镜的广泛应用中取得重大进展。近年来,纳米粒子合成的进展导致了许多策略的发展,以提高其上转换发光,特别是重掺杂的镧系离子和核壳结构的重点。在这篇文章中,我们研究了完全Yb基核壳UCNP的非线性发射特性及其对受激激发耗尽(STED)显微镜和超线性激发发射(uSEE)显微镜的超分辨率性能的影响。控制功率依赖的发射曲线使我们能够放松对掺杂浓度的约束,并降低访问子衍射制度所需的激发功率。我们利用这一特点,实现多路复用的超分辨率成像的两个样本的混合物。
2020-10-01 physics.app-ph physics.optics
Multi-photon super-linear image scanning microscopy using upconversion nanoparticles
本文提出超线性图像扫描显微术(SL-ISM),利用上转换纳米颗粒的发射非线性,以单个低功率连续波近红外激光突破传统ISM两倍分辨率限制,实现约120 nm分辨率,并提出多焦点并行检测策略提升成像速度。
2024-03-20 physics.app-ph physics.optics
Electron and Light Induced Stimulated Raman Spectroscopy for Nanoscale Molecular Mapping
我们提出并理论分析了一种新的振动光谱,称为电子和光诱导受激拉曼(ELISR)散射,结合了高空间分辨率的电子显微镜与分子的表面增强拉曼光谱的灵敏度。利用ELISR,等离子体纳米粒子的电子束激发在衍射受限的泵浦激光器的存在下被用作光谱宽带但空间受限的斯托克斯光束。为了表征这种技术,我们开发了一个数值模型,并进行全场电磁模拟,以研究两种不同的纳米粒子的几何形状,纳米棒和纳米球,涂有拉曼活性材料。我们的研究结果表明,显着的($10^6$ - $10^7$)受激拉曼增强,实现了双电子和光激发这些纳米粒子的几何形状。重要的是,电子显微镜的这种振动光谱的空间分辨率仅由纳米颗粒的几何形状和等离子体振子模式体积决定。我们的研究结果突出了ELISR的承诺,同时高分辨率电子显微镜与亚衍射限制拉曼光谱,补充超分辨率显微镜,相关光和电子显微镜,振动电子能量损失光谱的进展。
2020-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear Spectral Fusion Super-Resolution Fluorescence Microscopy based on Progressively Saturated Upconversion Nanoparticles
本研究提出计算渐进发射饱和纳米显微技术(CPSN),利用上转换纳米颗粒的非线性响应,结合单束环形激发光与深度递归残差网络(DRRN),实现33 nm空间分辨率和55 dB信噪比的超分辨成像,简化了光学系统并提升了成像质量。
2025-07-14 physics.optics
Resolution and enhancement in nanoantenna-based fluorescence microscopy
单个金纳米颗粒可以作为纳米天线,用于增强发射体在其近场中的荧光。在这里,我们提出了实验和理论研究的扫描天线为基础的荧光显微镜作为金纳米粒子的直径的函数。我们研究荧光增强和空间分辨率之间的相互作用,并讨论了在致密样品中破译单分子的要求。实验证明,分辨率优于20 nm和荧光增强高达30倍。通过在时域有限差分计算中考虑尖端轴和样品界面,我们解释了为什么测得的荧光增强在界面的存在下比均匀环境中预测的值更高。
2009-10-29 physics.optics
Nanoparticle-assisted STED nanoscopy with gold nanospheres
我们证明了受激发射耗尽(STED)显微镜与20 nm的金纳米球涂覆荧光二氧化硅。与先前的STED与混合等离子体荧光标记的演示相比,当前的实现提供了一个更小的标记和更好的分辨率提高高达2.5倍,超出共聚焦显微镜的衍射极限。这是在比仅基于染料的常规STED低约2倍的强度下并且在水性环境中实现的,证明了与生物成像的相关性。最后,我们还显示,在这种情况下,第一次在光漂白率降低3倍相比,标准的染料为基础的STED,从而使更明亮的图像。
2016-10-31 physics.bio-ph physics.optics
Correlative extinction and single fluorophore bleaching microscopy for ligand quantification on gold nanoparticles
本研究提出一种关联消光与单荧光团漂白显微术,可单颗粒定量金纳米颗粒上的转铁蛋白配体数量等参数,揭示了系综平均方法无法观测到的配体数量异质性分布。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall physics.optics q-bio.QM
Multiscale Modeling and Analysis for High-fidelity Interferometric Scattering Microscopy
干涉散射显微镜(iSCAT),作为一种超灵敏的无荧光成像模式,最近得到了极大的关注,并迅速发展从原理演示到定量传感。在这里,我们报告的理论和实验研究iSCAT与样品的结构尺寸不同的4-5个数量级。特别是,我们演示和直观地解释了亚纳米表面粗糙度的玻璃盖玻片和云母表面上的绝对信号和金纳米粒子的点扩散函数的形状的深刻影响。这些量显著地影响用于确定目标尺寸和在所有三个维度上的位置的精度。此外,我们研究了一个样品系统模仿金纳米粒子在一个简化的细胞环境,并显示位置依赖性,甚至不对称的点扩散函数的纳米粒子。多尺度研究将促进高保真iSCAT在实际应用中的开发。
2020-05-26 physics.bio-ph physics.optics
Near-field optical random mapping (NORM) microscopy
近几年来,人们提出了几种克服远场显微衍射极限的方法。然而,超分辨率的问题只有在荧光显微镜下才能可靠地解决,分辨率高达20- 30 nm。在没有荧光染料的情况下获得低于100 nm的光学分辨率需要使用相当缓慢和复杂的扫描近场光学显微镜(SNOM)技术。提出了一种利用远场显微镜观察纳米粒子在浸没液体中的布朗运动,实现光学近场采集的方法。该方法的分辨率仅受可以由给定远场显微镜记录(检测)的纳米颗粒的尺寸的限制。从这个角度来看,这种分辨率可以达到10- 20 nm。到目前为止,我们实现了约140 nm的分辨率,通过物镜观察120 nm的颗粒,N.A.= 0.4.因此,对于给定的显微镜物镜,分辨率提高了五倍。
2013-09-02 physics.optics
Leveraging partial coherence in interferometric microscopy to enhance nanoparticle detection sensitivity and throughput
本研究系统表征部分相干性对干涉显微术中信号对比度和噪声的影响,通过调节相干度提高单纳米颗粒检测灵敏度与通量,并验证其在单蛋白检测中的适用性。
2025-03-31 physics.bio-ph physics.optics q-bio.QM
Plasmonic nano-aperture label-free imaging
通过远场光学显微镜对纳米颗粒进行无标记观察是具有挑战性的,因为它们散射或吸收光的能力随着尺寸的减小而显著减小。表面等离子体共振(SPR)和局域表面等离子体共振(LSPR)成像已经显示出前景和各自的局限性。例如,在SPR成像中实现衍射极限分辨率是具有挑战性的;其折射率灵敏度不像期望的那样局部化。LSPR成像通常在稀疏贵金属纳米结构上与暗场显微镜一起使用,导致低光通量和不完整的成像。在这里,我们展示了超近场折射率调制等离子体纳米孔径无IAbel成像(PANORAMA),解决了SPR和LSPR成像的现有问题。PANORAMA产生衍射限制的横向分辨率,与SPR相比具有更高的表面灵敏度。它的系统配置与标准明场显微镜相同,使用透照式卤钨灯代替激光或其他高强度光源。此外,PANORAMA通过实现具有大成像填充因子的密集采样来解决LSPR成像中的稀疏采样问题。与暗场显微镜相比,明场方法提供更高的光通量。总的来说,我们的技术可以提供横向和纵向的全景图,克服了SPR和LSPR成像的成像深度不足以及LSPR成像的横向采样不足。我们已经证明,PANORAMA可以将单个纳米颗粒的大小降低到25 nm,对簇中的单个纳米颗粒进行计数,并动态监测接近等离子体表面的单个纳米颗粒,直至毫秒级。PANORAMA在外来体和病毒的单一生物纳米颗粒分析中具有潜在的用途。
2020-10-06 physics.optics
Colloidal Plasmonic Titanium Nitride Nanoparticles: Properties and Applications
通过透射电子显微镜和光学透射率测量,研究了胶体等离子体氮化钛纳米颗粒的光学性质。平均尺寸为50 nm的单晶氮化钛立方纳米粒子在生物透明窗口中表现出等离子体共振。随着尺寸优化有效的细胞摄取,纳米粒子表现出高光热转换效率。纳米颗粒表面的自钝化天然氧化物为表面官能化提供了额外的自由度。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Light-emitting diode excitation for upconversion microscopy: a quantitative assessment
镧系元素上转换纳米粒子(UCNPs)通常需要高功率激光激发。在这里,我们报告宽场上转换显微镜在单纳米粒子的灵敏度使用非相干激发的970 nm的发光二极管(LED)。我们表明,由于其广泛的发射光谱,LED激发是约3倍,有效的UCNP和产生高背景相比,激光照明。为了应对这一点,我们使用时间选通发光检测,以消除残留的背景从LED源,使个别UCNPs与高敏化剂(Yb 3+)掺杂和惰性壳保护成为明确确定在1.18 W cm-2的LED激发下,确认相关的电子显微镜图像。亲水性UCNP通过多糖包被经由简易配体交换方案获得,以证明使用LED激发的细胞摄取成像。这些结果表明,一个可行的方法来绕过与高功率激光器的限制时,应用UCNPs和上转换显微镜的生命科学研究。
2020-06-29 physics.app-ph physics.bio-ph physics.optics
Optical microscopy via spectral modifications of a nano-antenna
现有的光学显微镜通过收集从物体发射的光子来形成图像。在这里,我们报告的实验实现显微镜,而不需要直接与样品的光通信。为了实现这一点,我们扫描了一个单一的金纳米粒子作为纳米天线在近场的样品,并研究了其固有的辐射特性的修改,通过监测其等离子体光谱。
2005-09-26 physics.optics
Bright sub-20 nm cathodoluminescent nanoprobes for multicolor electron microscopy
电子显微镜(EM)在我们理解从亚细胞结构到复杂生物体的生物系统中发挥了重要作用。虽然EM揭示了纳米级分辨率的细胞形态,但它不能提供细胞内蛋白质位置的信息。基于EM的生物成像技术能够定位单个蛋白质并解决细胞超微结构方面的蛋白质-蛋白质相互作用,这将为细胞的分子生物学提供重要的见解。在这里,我们报告的发光纳米探针的发展可能适用于标记生物分子在一个cDNAEM模式。在这种方法中,标签是基于镧系元素掺杂的纳米颗粒,在电子激发下发光的过程称为阴极发光(CL)。我们的研究结果表明,纳米颗粒的组成,合成方案和电子成像条件的优化,可以使高信噪比的生物分子与子20纳米分辨率的本地化,仅受纳米颗粒的大小。在整体测量中,这些发光标签表现出九种不同颜色的窄光谱,这是相应的稀土掺杂剂类型的特征。
2018-05-30 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph physics.optics
Dual-angle interferometric scattering microscopy for optical multiparametric particle characterization
该研究提出双角度干涉散射显微术(DAISY),通过结合前向和后向散射信息,无需介质先验知识即可同时定量单个纳米颗粒的尺寸与极化率,并推导其形态,成功在胎牛血清中区分了分形聚集体与球形颗粒。
2023-09-14 physics.bio-ph physics.optics
Imaging of plasmonic modes of silver nanoparticles using high-resolution cathodoluminescence spectroscopy
在扫描电子显微镜装置中对银纳米颗粒进行阴极发光光谱。出现在可见光范围内的硅衬底上制造的粒子的峰示出到达从激发的平面外的本征模的电子束。单色发射图已经被示出为在小于25nm的长度尺度上解决共振等离子体激元模式的空间场变化。对光激发和电子激发两种情况进行了时域差分数值模拟。在电子激发下的辐射发射的结果表明,与实验符合得很好。给出了诱导场的完整矢量描述,补充了实验结果。
2009-06-05 physics.optics
Interferometric Scattering (iSCAT) Microscopy & Related Techniques
干涉散射(iSCAT)显微镜是一种强大的工具,用于纳米颗粒的无标记灵敏检测和成像,以达到高时空分辨率。由于它诞生于传统显微镜的核心检测原理,我们首先调查显微镜的历史发展,以研究如何令人兴奋的可能性干涉散射显微镜的灵敏度足以观察单分子已成为现实。我们讨论了干涉检测的理论和相关问题,以实现高的检测灵敏度和速度。还展示了iSCAT显微镜开辟的各种学科的众多应用和新研究途径。
2018-12-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Towards nanoelectromechanical photothermal localization microscopy
单分子显微镜已成为生化分析不可或缺的工具。在不求平均值的情况下表征单个分子的不同性质的能力为我们提供了对现有科学问题和现象的不同视角。近年来,超分辨荧光显微技术通过分子位置的局部化克服了光学衍射极限。然而,标记过程可以潜在地改变分子间动力学。基于先前报道的高灵敏度纳米机械光热显微镜,我们提出了优化这种无标记显微镜技术对本地化显微镜。利用金纳米颗粒实现了3 $\unicode{x212B}$的定位精度,并证明了偏振相关吸收的检测,这为偏振调制成像的进一步改进打开了大门。
2020-05-20 physics.app-ph physics.optics
Plasmonic properties of individual gallium nanoparticles
镓是一种等离子体材料,提供紫外到近红外的可调谐性、容易和可扩展的制备以及纳米颗粒的良好稳定性。在我们的贡献中,我们通过实验证明了单个镓纳米颗粒的形状和大小与其光学性质之间的联系。为此,我们利用扫描透射电子显微镜结合电子能量损失谱。使用在超高真空条件下操作的内部开发的泻流单元,在氮化硅膜上直接生长直径在10 nm和200 nm之间的透镜形镓纳米颗粒。我们已经通过实验证明,它们支持局域表面等离子体共振,并且它们的偶极模式可以通过它们的尺寸从紫外到近红外光谱区域进行调谐。测量得到了使用真实颗粒形状和尺寸的数值模拟的支持。我们的研究结果为镓纳米颗粒的未来应用开辟了道路,例如在能量收集或紫外发射器的等离子体增强发光中的太阳光的高光谱吸收。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Leakage radiation microscopy of surface plasmons launched by a nanodiamond-based tip
薄的金膜的泄漏辐射显微镜展示了附接到光学尖端的顶点上的荧光金刚石纳米颗粒的集合作为有效的近场表面等离子体激元发射器的能力。在近场扫描光学显微镜中实现基于纳米金刚石的尖端将允许对发射位置进行精确控制,从而为扫描等离子体开辟道路。
2011-06-12 cond-mat.mes-hall physics.optics