奈米鑽石成為近場光學新利器
- 上線日期：2009/11/16 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
法國科學家成功地將一個鑽石奈米微晶(diamond nanocrystal)接上掃描式光學顯微鏡的探針，並利用它取得奈米結構的近場影像。由於鑽石奈米微晶在室溫下非常穩定，因此有潛力運用在不同的領域例如高解析磁力儀(matgnetometry)以及量子電漿學(quantum plasmonics)上。
藉著將光侷限在比波長還小的範圍內，近場掃描式光學顯微儀(near-field scanning optical microscopes, NSOMS)成功地突破繞射極限，解析度可高達50 nm左右。如果在探針尖端「黏上」具光學活性(例如螢光)的奈米物體，製成活性光學探針(active optical tips)，並以注入探針的雷射光來激發尖端的物體，再利用奈米物體放射的光進行光學造影或光譜分析，解析度還可以進一步提高。如果與NSOM合併使用，解析度可達奈米物體本身的尺寸大小。
由法國國家科學研究中心(CNRS)、Joseph Fourier University與Ecole Normale Superieure組成的研究團隊，將大小僅20 nm的鑽石奈米微晶接在NSOM的探針上，此奈米微晶有一個氮空缺(nitrogen-vacancy)，可做為單光子(single-photon)光源，而接上奈米微晶的探針便成為近場光學實驗中的活性探針。研究團隊藉由觀察金屬的奈米結構，來展示改良型NSOM的功能。
此外，奈米晶體黏接到探針的過程完全是透過光學方法，因此不需要額外的操縱器是電子顯微鏡。研究團隊表示，這項新儀器將有許多不同的應用，例如在高解析磁力儀中精確標記物體在三維空間中的位置，也可在金屬奈米結構上的特定區域激發出單一電漿子(plasmons)，或許有助於量子光學新領域─量子電漿學─的發展。
目前該團隊計畫強化奈米鑽石與光學探針的介面，來增加活性探針的強度，也會嘗試將更小的奈米鑽石黏接在探針上(最近已有其他團隊製造出5 nm的奈米鑽石)。詳見近期的Optics Express。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40569
譯者:蘇俊鐘(中央研究院應用科學研究中心)
- 相關附件: