[发明专利]使用归一化近场光谱对样品的化学纳米识别

摘要

本发明涉及使用归一化近场光谱对样品的化学纳米识别。实施例涉及对样品进行纳米识别的装置和方法，包括：借助于倏逝波测量在样品与在样品上方的纳米距离处振荡的光学纳米天线之间的近场相互作用的光谱，鉴别对这样近场相互作用不敏感的背景背散射的辐射。鉴别通过在不知道隔开纳米天线与样品的距离的情况下于纳米天线振荡的周期性重复的时刻进行的光学数据采集实现。测量包括对纳米尺度的样品的化学识别，在该测量期间，代表所述相互作用的与近场辐射对应的相位的绝对值被直接测得。装置和测量的校准通过在样品测量之前执行对具有已知的折射率的参考样品的参考测量提供。纳米识别以50nm以内的分辨率来实现，可选地被实现于光谱的中红外部分内。

主权项

1.一种使用倏逝波进行样品的光学表征的方法，其特征在于，所述方法包括：以光学检测器检测由下列项通过干涉法形成的光学信号：(i)第一电磁辐射，其由纳米天线响应于作为入射的电磁辐射而背散射，所述纳米天线可在所述样品的表面上方可控地移动，以及(ii)代表所述入射的电磁辐射的一部分的第二电磁辐射，等于所述第二电磁辐射的相位与所述第一电磁辐射的相位之差的相位延迟是可变的；从而形成光学数据输出；在时域内处理所述光学数据输出以提取所述光学数据输出的代表由所述纳米天线于所述样品的上方运动期间所述纳米天线与所述表面之间的近场相互作用引起的电磁场的第一部分，其中所述运动包括重现运动；以及通过由在参考样品的表面上方移动的所述纳米天线对所述入射的辐射的背散射的过程中通过干涉法采集的参考光学数据对所述光学数据输出的所述第一部分进行归一化，以确定表征所述近场相互作用的电场的第一值与第二值之间的复值差的实部和虚部中的至少一项，其中所述第一值及第二值分别对应于所述运动的第一相位及第二相位。