[发明专利]利用零差检测从近场红外散射获得吸收光谱的方法

摘要

本公开提供通过ANSOM获得分子共振的吸收线型的过程和设备。方法包括相对于近场场将参考场相位设置为φ＝0.5π以及将参考振幅设置为A≥5|α_eff|。得到对相位精度的要求是<0.3π。设备除了包括ANSOM还包括相位稳定机构以维持小于0.1rad的高相位精度零差相位条件。该方法能够使ANSOM以纳米级空间分辨率执行振动光谱。

主权项

1.用于测量纳米级对象的吸收光谱的设备，包括：a)扫描原子力显微镜，连接到所述扫描原子力显微镜的锁定放大器，连接到所述锁定放大器的计算机控制器，连接到所述锁定放大器、用于检测电磁辐射的检测器，发射相干光束的相干光源；b)干涉仪，与所述原子力显微镜、所述相干光源和所述检测器集成，所述干涉仪具有参考臂和样品臂，所述干涉仪定位为用于将来自所述相干光源的、沿着样品臂的光引导到安装在所述扫描原子力显微镜的扫描台上的样品，以及用于将从所述样品和所述原子力显微镜的扫描探针尖端散射的光束引导到所述检测器，所述干涉仪还定位为用于将来自所述相干光源的、沿着参考臂的光束引导到位置可调反射器，以及用于将从所述位置可调反射器反射以与所述散射光束再次组合的光束引导到所述检测器；c)定位机构，用于调节并维持所述位置可调反射器的位置，以提供所述样品臂和所述参考臂中的光束之间的相对光学相位差位于从0.4π至0.6π的范围或从‑0.4π至‑0.6π的范围中之一；d)其中所述锁定放大器配置为从所述原子力显微镜接收参考频率以及从所述检测器接收输出电压信号，以及基于所述参考频率和所述输出电压信号将所述输出电压信号解调成谐波分量，以及将二阶和更高阶谐波分量传递到编有指令的所述计算机控制器，以形成所述纳米级对象的无孔近场光学扫描显微镜图像；以及e)其中，所述扫描探针尖端位于不包含共振的样品位置上或位于金属基板上，以通过最小化二阶或更高阶谐波解调信号以及调节所述位置可调反射器的位置来获得π/2光学相位。