物理科学
8月21日2019

模拟表层图案并配有虚拟质子

纳米粒子显示电子和光学特性,这些特性可能与散装材料或小分子的特性大不相同。利用半导体表面附近光学生成纳米粒子,德国罗斯托克大学的Ingo Barke博士及其合作者建议新类超敏感传感器,以深入接近原子机制并控制单个纳米粒子的光学行为

光(和一般电磁辐射)与物的交互作用是常见研究分子和散装材料内原子结构与动态的广类技术核心举例说,在紫外线光或紫外线由分子吸收时,电子流频特征取决于电子如何在分子内部分布的细节研究吸附剖面(或“吸附谱度”)产生重要信息说明原子间化学联系的性质和分布单分子光通常只诱发一种或数种电子对特定频率的振荡,而在像金属表面这样的系统中,一大批电子可同时响应辐射并产生集体振荡,以表压共振表示已知金属纳米粒子中也发生类似行为光粒辐射频率受支持纳米粒子介质的二电介质极大影响ingo Barke博士和罗斯托克大学合作者正在探索方法,利用纳米粒子中粒子共振敏感度开发超敏感探针以测定表面结构

虚辉煌角数器
Barke博士的工作重心小银原子集群显示这些纳米粒子与硅表面交互时有异常光学特性单纳米粒子产生二维共振 而不是预期单共振可能解释这种趣味观察的是,纳米粒子悬浮诱发硅表面的“模拟底片”,该面振荡频率与纳米粒子悬浮有效地说,虚双粒子地表生成,它可与纳米粒子粒子并存并修改纳米粒子的光学属性令这一发现出人意料,并有可能深入到极点的是,Barke博士测量时所考虑的表面属于半导体而非金属材料(晶素硅)。图像底片在金属中广为人知-在金属中导电允许原子间自由移动以对外部场响应-半导体表面显示是异域现象值得注意的是,双共振形状对纳米粒子和表面相联程度极为敏感:纳米粒子直径小于一原子有效表面距离变化足以影响纳米粒子光谱关键发现促使Barke博士探索小纳米粒子应用超敏度检测几何表面变化,例如测量面薄厚度及其空间依赖

图表插图实验和发现效果激光光(Purtle)excite纳米粒子粒子(spelles)特征波长强电子发射由PEEM观察(位于顶部)。

探明粒子激光共振
了解纳米粒子虚拟等离子共振源的这些进步是通过以电子显微镜和光学用激光综合法为基础的方法实现的。光导电子显微镜法比标准显微镜法高得多,从而有可能探索小原子集群典型空间尺度Barke博士团队率先应用PEEM研究纳米粒子表面交互使用该方法时,激光辐射调频以观察纳米粒子时各种颜色(光频)以这种方式,可以同时判定多片纳米粒子的光谱属性差面比较 算出对纳米粒子表面联动 有统计意义估计这种方法为验证虚拟粒子二模图片提供基础

开机控制单个纳米粒子行为的可能性,特别是在基础研究中

模拟普拉松联动
理解基础物理的一个关键构件是能力建模,使用计算方法,详细形态学和局部几何-特别是纳米粒子粒子与表面对口距离-对系统多极点生成的影响纳米粒子小于振荡波长,底极近似常用理解电子如何移动以响应振荡场扰动辐射在当前例子中,尽管粒子小小,它还是分解,因为粒子和基底交互生成高阶多极成为关键玩家,并负责纳米粒子靠近硅表面所观察到的光学特性变化。Jean Lermé博士(法国里昂大学)基于通用Mie理论开发并应用实验结果的计算法与Barke博士协作,使得有可能系统探索子原子尺度上某些参数变换(无法实验化)如何影响纳米粒子表面联动,并为Plasmon二元模型提供固量化基础

smon地图通过光导电子显微镜获取粒子显示单个共振波长,可见地图特征色

控制纳米粒子带光
虚拟Plasmon二维模型的主要后果之一是小纳米粒子属性(~10Nm)必须逐项处理,因为电子联动引起corners外观并判定prasmon能能强强烈依赖详细形态学和局部环境开机控制单个纳米粒子行为的可能性,特别是在基础研究中光波长度精确调适相对应能,从而激活小子类纳米粒子(或甚至单个纳米粒子)。纳米粒子可用作远场/近场对接器,生成主机分子局部电子感应Barke博士研究的另一个隐含点是,高敏量对本地环境的反应原则上可以用来探纳米粒子环境,基本以原子解析提供纳米粒子准备和沉积精确控制(例如使用自组方法),可导致高效和超敏感检测纳米粒子表面界面二重电和几何配置从技术上讲,这可能对开发超精度粒度标尺产生巨大影响,使半导体设备薄片层特征化

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