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纳米傅里叶红外光谱仪 Nano-FTIR      
 

纳米傅里叶红外光谱仪nano-FTIR
                             ------具有10nm空间分辨率的纳米级红外光谱仪

产品简介:           


neaspec公司的nano-FTIR技术

现代化学的一大科研难题是如何实现在纳米尺度下对材料进行无损化学成分鉴定。现有的一些高分辨成像技术,如电镜或扫描探针显微镜等,在一定程度上可以有限的解决这一问题,但是这些技术本身的化学敏感度太低,已经无法满足现代化学纳米分析的要求。而另一方面,红外光谱具有很高的化学敏感度,但是其空间分辨率却由于受到二分之一波长的衍射极限限制,只能达到微米级别,因此也无法进行纳米级别的化学鉴定。
现在neaspec公司利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的nano-FTIR纳米傅里叶红外光谱技术使得纳米尺度化学鉴定和成像成为可能。这一技术综合了原子力显微镜的高空间分辨率,和傅里叶红外光谱的高化学敏感度,因此可以在纳米尺度下实现对几乎所有材料的化学分辨。现代化学分析的新时代从此开始。


 
neaspec公司的散射型近场技术通过干涉性探测针尖扫描样品表面时的反向散射光,同时得到近场信号的光强和相位信号。当使用宽波红外激光照射AFM针尖时,即可获得针尖下方10nm区域内的红外光谱,即nano-FTIR.

nano-FTIR技术视频和实际测量碳纳米管视频介绍:
 

 
Nano-FTIR产品中文手册(点击图片下载)
 

nano-FTIR 光谱与标准FTIR光谱高度吻合 
在不使用任何模型矫正的条件下,nano-FTIR获得的近场吸收光谱所体现的分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高(见图2),这在基础研究和实际应用方面都具有重要意义,因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比,从而实现快速准确的进行纳米尺度下的材料化学分析。对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合,使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具。 


 
应用案例1:
nano-FTIR 可以应用到对纳米尺度样品污染物的化学鉴定上。下图显示的Si表面覆盖PMMA薄膜的横截面AFM成像图,其中AFM相位图显示在Si片和PMMA薄膜的界面存在一个100nm尺寸的污染物,但是其化学成分无法从该图像中判断。而使用nano-FTIR在污染物中心获得的红外光谱清晰的揭示出了污染物的化学成分。通过对nano-FTIR获得的吸收谱线与标准FTIR数据库中谱线进行比对,可以确定污染物为PDMS颗粒。
图 3: 使用nano-FTIR对纳米尺度污染物的化学鉴定。AFM表面形貌图像 (左), 在Si片基体(暗色区域B)与PMMA薄膜(A)之间可以观察到一个小的污染物。机械相位图像中(中),对比度变化证明该污染物的是有别于基体和薄膜的其他物质。将点A和B的nano-FTIR 吸收光谱(右),与标准红外光谱数据库对比, 获得各部分物质的化学成分信息. 每条谱线的采集时间为7min,  光谱分辨率为13 cm-1. ("Nano-FTIR absorption spectroscopy of molecular fingerprints at 20 nm spatial resolution.,”,F. Huth, A. Govyadinov, S. Amarie, W. Nuansing, F. Keilmann, R. Hillenbrand,
Nanoletters 12, p. 3973 (2012)
nano-FTIR其它应用案例:
主要技术参数配置:
·    反射式 AFM-针尖照明
·    标准光谱分辨率: 6.4/cm-1
·    专利保护的无背景探测技术
·    基于优化的傅里叶变换光谱仪
·    
采集速率: Up to 3 spectra /s

·     高性能近场光谱显微优化的探测模块

·     可升级光谱分辨率:3.2/cm-1

·     适合探测区间:可见,红外(0.5 – 20 µm)

·     包括可更换分束器基座

·     适用于同步辐射红外光源 NEW!!!


部分发表文章: 
Nature Materials (2016) doi:10.1038/nnano.2016.185
Acoustic terahertz graphene plasmons revealed by photocurrent nanoscopy
Nature Materials (2016) doi:10.1038/nmat4755 
Thermoelectric detection and imaging of propagating graphene plasmons
Nature Materials 15, 870-875 (2016)
Reversible optical switching of highly confined phonon–polaritons with an ultrathin phase-change material
Nature Photonics 10, 244-247 (2016)
Ultrafast optical switching of infrared plasmon polaritons in high-mobility graphene
Nature Photonics 10, 239-243 (2016)
Real-space mapping of tailored sheet and edge plasmons in graphene nanoresonators
Nature Communications 7, 10783 (2016)
Near-field photocurrent nanoscopy on bare and encapsulated graphene
Advanced Materials 28, 2931-2938 (2016)
Far-Field Spectroscopy and Near-Field Optical Imaging of Coupled Plasmon–Phonon Polaritons in 2D van der Waals Heterostructures
Nature Materials 14, 1217–1222 (2015)
Plasmons in graphene moiré superlattices
Nature Photonics 9, 674–678 (2015)
Direct observation of ultraslow hyperbolic polariton propagation with negative phase velocity
Nature Communications 6, 7507 (2015)
Hyperbolic phonon-polaritons in boron nitride for near-field optical imaging and focusing
Nature Nanotechnology 10, 682–686 (2015)
Graphene on hexagonal boron nitride as a tunable hyperbolic metamaterial
Nature Communications 6, No 6963 (2015)
Subdiffractional focusing and guiding of polaritonic rays in a natural hyperbolic material
Nature Materials 14, 421–425 (2014)
Highly confined low-loss plasmons in graphene–boron nitride heterostructures
Nature Photonics 8, 841–845 (2014)
Ultrafast multi-terahertz nano-spectroscopy with sub-cycle temporal resolution
Nature Communications 5, p.4101 (2014)
Sub-micron phase coexistence in small-molecule organic thin films revealed by infrared nano-imaging
Science 344, 1369 (2014)
Controlling graphene plasmons with resonant metal antennas and spatial conductivity patterns
Science 343, 1125 (2014)
Tunable Phonon Polaritons in Atomically Thin van der Waals Crystals of Boron Nitride


国内用户发表文章:
2D Materials 3, 45001 (2016)
Tailorable reflection of surface plasmons in defect engineered graphene
ACS Nano 10, 1662-1670 (2016)
Nanoscale Insights into the Hydrogenation Process of Layered α‑MoO3
Advanced Materials 28, 2931-2938 (2016)   
Far-Field Spectroscopy and Near-Field Optical Imaging of Coupled Plasmon–PhononPolaritons in 2D van der Waals Heterostructures 
ACS Nano 10, 7031-7038 (2016)
Reversible Structural Swell−Shrink and Recoverable Optical Properties in Hybrid Inorganic−Organic Perovskite
 

部分用户好评与列表(排名不分先后)
neaspec公司产品以其稳定的性能、极高的空间分辨率和良好的用户体验,得到了国内外众多科学家的认可和肯定......

"The neaSNOM microscope with it’s imaging and nano-FTIR mode is the most useful research instrument in years, bringing genuinely new insights."
Prof. Dmitri Basov
美国 加州大学
University of California San Diego
Department of Physics
La Jolla, USA 
"We were looking for a flexible research tool capable of characterizing our energy storage materials at the nanoscale. neaSNOM proofed to be the system with the highest spatial resolution in infrared imaging and spectroscopy and brings us substantial new insights for our research”
Dr. Jaroslaw Syzdek
美国 劳伦斯伯克利国家实验室
Lawrence Berkeley National Laboratory
Environmental Energy Technologies Division
Berkeley, USA
 
 "The neaSNOM microscope boosted my research in plasmonic properties of noble metal nanocrystals, optical resonances of dielectric nanostructures, and plasmon polaritons of graphene-like two dimensional nanomaterials."
陈焕君 教授
中国 中山大学
Sun Yat-sen University
China
 
"As a near-field expert I was quickly convinced that neaSNOM is the only optical AFM microscope completely satisfying the needs of demanding near-field experiments. It’s the best comercially available technology and in addition really easy to use."
Prof. Thomas Taubner
德国 亚琛工业大学
RWTH Aachen
Metamaterials & Nano-Optics
Aachen, Germany
 
 
"As a newcomer to the near-field optics I am very grateful for the prompt and competent support provided by neaspec’s experts."
Dr. Edward Yoxall
英国 帝国理工大学
Imperial College London
Department of Physics
London, United Kingdom

"After many years of research and development in near-field microscopy, we finally made our dream come true to perform infrared imaging & spectroscopy at the nanoscale. With neaSNOM we can additionally realize Raman, fluorescence and non-linear nano-spectroscopy."
Prof. Rainer Hillenbrand
西班牙 纳米科学协同研究中心
CIC nanoGUNE Research Center
Co-Founder and Scientific Advisor
San Sebastian, Spain
 
 
"A unique advantage of the neaSNOM microscope is that it can be applied to many fields of scientific research such as Chemistry, Semiconductor Technology, Polymer Science and even Life-Science."
Dr. Fritz Keilmann
德国 慕尼黑大学
Ludwig-Maximilians Universität München
Co-Founder and Scientific-Advisor
Munich, Germany

国内部分用户(排名不分先后):

清华大学

中国科学技术大学

中科院物理所 

中山大学

苏州大学

中科院大连化物所

中国国家纳米中心

四川大学

南开大学

中科院上海技物所

东南大学

中科院成都光电所

北京师范大学

首都师范大学香港理工大学


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