Superación de los límites de resolución de la microscopía óptica de campo cercano con dispersión
Una valiosa herramienta para caracterizar superficies con precisión a escala atómica
Unos investigadores han desarrollado un nuevo microscopio capaz de visualizar la respuesta óptica de las superficies con una resolución espacial sin precedentes de un nanómetro. Esto allana el camino para la microscopía óptica de estructuras a escala atómica, como moléculas individuales y defectos atómicos. Esta capacidad es importante para la ingeniería óptica de nanomateriales y superficies a escalas angstrom.
Comprender la interacción entre la luz y la materia en las escalas más pequeñas (escala angstrom) es esencial para el avance de la tecnología y la ciencia de los materiales. Las estructuras a escala atómica, como los defectos en los diamantes o las moléculas en los dispositivos electrónicos, pueden influir significativamente en las propiedades ópticas y la funcionalidad de un material. Para explorar estas minúsculas estructuras, necesitamos ampliar las capacidades de la microscopía óptica.
Investigadores del Departamento de Química Física del Instituto Fritz-Haber han desarrollado un método de microscopía óptica de barrido de campo cercano con dispersión (s-SNOM) que alcanza una resolución espacial de 1 nanómetro. Esta técnica, denominada s-SNOM de amplitud de oscilación de punta ultrabaja (ULA-SNOM), combina métodos avanzados de microscopía para visualizar materiales a nivel atómico.
Los métodos s-SNOM tradicionales, que utilizan una punta de sonda iluminada por láser para escanear superficies, suelen alcanzar resoluciones de 10 a 100 nanómetros. Sin embargo, esto es insuficiente para obtener imágenes a escala atómica. Al integrar la s-SNOM con la microscopía de fuerza atómica sin contacto (nc-AFM) y utilizar una punta de plata bajo iluminación láser visible, los investigadores crearon una cavidad plasmónica (un campo de luz especializado), confinada en un volumen minúsculo. Esto permite obtener un contraste óptico detallado a escala angstrom.
Este método permite a los científicos estudiar materiales a escalas mínimas, lo que puede dar lugar a avances en el diseño de nuevos materiales para dispositivos electrónicos o médicos. La capacidad de obtener imágenes de características como defectos atómicos y estructuras a nanoescala con tal precisión abre nuevas posibilidades para la ingeniería óptica y la ciencia de materiales.
En resumen, este desarrollo proporciona una valiosa herramienta para caracterizar superficies con precisión a escala atómica, contribuyendo a futuros avances en la microscopía óptica a escala atómica y de molécula única.
