Espectroscopia'Resonancia' raman con resolución de 1-nm
La espectroscopia Raman mejorada con punta resolvió la dispersión Raman de "resonancia" con una resolución de 1 nm en películas de óxido de zinc ultrafinas que crecen epitaxialmente sobre una superficie de plata monocristalina. La dispersión Raman de "resonancia" mejorada con punta puede utilizarse para investigar una estructura química específica a nanoescala y a nivel de molécula única y proporciona un nuevo enfoque para la caracterización óptica a escala atómica de estados electrónicos locales. Esta será una herramienta poderosa para el estudio de defectos locales en materiales de baja dimensión y sitios activos de catálisis heterogénea.
La dispersión Raman de resonancia mejorada en la punta se mide por medio de una punta plateada fabricada por molienda de haz de iones focalizado (FIB, por sus siglas en inglés). El plasmón de superficie localizada (LSP) es excitado por un láser de excitación, que genera una mejor dispersión Raman a partir de películas ultrafinas de óxido de zinc (ZnO) cultivadas en una superficie de plata monocristalina (Ag).
Takashi Kumagai
Un equipo de investigación del Instituto Fritz-Haber de Berlín, dirigido por el Dr. Takashi Kumagai, demostró la espectroscopia Raman de"resonancia" mejorada con puntas. La espectroscopia Raman de resonancia es una herramienta poderosa para analizar una estructura química específica a una alta sensibilidad, pero su resolución espacial se ha restringido a unos pocos cientos de nm debido al límite de difracción. El confinamiento de campo extremo en un ápice de punta metálica a través de la excitación plasmónica de superficie localizada permite romper esta limitación y ahora alcanzar una resolución de 1 nm. La espectroscopia Raman con punta mejorada aprovecha las imágenes de resolución atómica de la microscopia de sonda de barrido y la dispersión Raman mejorada a través de la excitación plasmónica de superficie localizada. El equipo de investigación reveló la dispersión Raman de resonancia mejorada en la punta, en la que se utilizan mecanismos de mejora tanto físicos como químicos. El proceso subyacente se examinó modificando la resonancia plasmónica de la superficie localizada en la unión del microscopio de barrido de túneles y registrando películas de óxido de zinc de diferentes espesores que muestran una estructura electrónica ligeramente diferente. Además, la correlación entre la dispersión Raman de resonancia realzada por la punta y los estados electrónicos locales se resuelve en combinación con la espectroscopia de barrido de túneles que mapea el estado electrónico local de la película de óxido de zinc. Los resultados muestran explícitamente que un campo electromagnético confinado puede interactuar con resonancias electrónicas locales a escala (sub)nanométrica.
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