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我科学家(首)(次)实现亚分子分辨的(单)(分)(子)光(致)荧(光)成像

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  我(科)学家(首)次(实)现(亚)分(子)(分)辨的单(分)子(光)致荧光成(像)

  科(技)日(报)合肥8月11日电 (记者吴长锋)(记)者从(中)(国)(科)(学)技术(大)学(获)悉,(该)校侯(建)国(院)士团队的(董)振超研究小组,在世(界)(上)首次实现(了)亚分(子)(分)(辨)的单(分)子光致(荧)光成(像),为(在)(原)(子)(尺)(度)上展显物质结(构)、揭示(光)(与)(物)质相互作用(本)质提(供)了新的技(术)手段。该成果(于)8月10日在国(际)(知)名学术期刊《自然·光(子)学》上。

  用(光)实(现)原(子)(尺)(度)空间分辨一直是(纳)米光学(领)域(追)求的终极目(标)之一。扫描(近)场光学显(微)镜(SNOM)的(出)现点燃了实现这一(目)标的希望,然(而),荧(光)发射与(拉)(曼)散(射)过程(不)同,分子荧光在金属结构非(常)靠近分子时会由于非辐(射)过(程)被放(大)(并)(占)(主)(导)而导致荧光信号被淬灭,(这)(极)大限制了近场荧光显微(镜)的分(辨)率(发)展,(也)是迄今为止SNOM荧(光)(成)像(空)(间)分辨率很少达(到)10纳米(左)(右)水平的根本原因。

  (针)对(以)上挑战,该团队对(等)离激(元)纳(腔)结构进行了进一步的精细(调)控,(特)别是探(针)尖端原子级结构(的)制作(与)控制。(他)(们)通过精致的针(尖)修饰(方)法在探针(尖)端构筑了一个原(子)尺度(的)银团(簇)突起结构,(并)将纳腔等离(激)元(共)(振)模式(调)控到与入(射)激(光)(和)分(子)发光(的)能量(均)能有(效)匹(配)(的)状态,再采用超薄(的)三个(原)子层厚的介电层隔绝分子与(金)(属)衬底的电荷转移,从(而)成功实现(了)(亚)纳米分辨的单(分)(子)光致发光成像。

  他们惊喜(地)发现,当探针逼近分子时,即便间距(在)一纳(米)以(下),(光)致发(光)的强(度)还是一直在(随)(间)距(的)变(小)而单(调)增强,通(常)(存)在的荧(光)淬(灭)现象完全(消)失。这(充)分(保)(证)(了)(这)项(技)术发明的普适性,为(广)(泛)应用于物理、化学、材料、生(物)等领(域)提供(了)(坚)实的基础。

  这些研究结果实现了(扫)描近(场)光学(显)微(领)(域)长(期)期待的用(光)解析分子内部结构的目标,为在亚纳(米)尺(度)(上)(探)测(和)(调)控分子局域(环)境、以及光与(物)质(相)互(作)用提供了(新)的(技)术(方)法,对于近场光(谱)(学)和显微学的基础认知与技(术)(发)展(都)(至)关重要。

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