内置纳米球，显微镜秒变纳米分辨率

图为：超宽带纳米光谱测定的功能化纳米尖端的示意图。 （©ACS）

      无论光源有多么强烈，光的波动性都会对传统光学显微镜的分辨率产生限制。 当物体小于源光束波长的一半时，衍射过程会扩散纳米级的光波并产生模糊的图像。

      现在，研究人员已经设计出一种超越衍射极限的方法。现在，Reuben Bakker，Arseniy Kuznetsov和他们在A * STAR数据存储研究所的同事们提出了一种更有效的方法，改进了近场扫描光学显微镜（NSOM）设备。 这些显微镜将光学活性材料嵌入尖锐的微型尖端内，测量到达另一个纳米粒子的光，发光尖端产生渐逝波，能够分辨仅几纳米的物品。

      NSOM的一个缺点是植入的光源难以控制，例如量子点晶体和光活性分子，倾向于在电磁波谱的狭窄区域中发射。 这使得难以将这些材料用于新兴的“纳米光谱学”应用，以至于不能够超精细地检测样品的结构和光学特征，另外研究人员发现广谱白光可以激发样品的不同组分。

      Kuznetsov，Yu和他们的同事们意识到，在激光激发后表现出广泛发光的硅纳米粒子可以解决这种问题，如若它们能够符合NSOM尖端的尺度上那就再好不过了。为了实现这一目标，该团队在镀金基板上沉积了一层薄薄的硅，然后将材料暴露在超快速激光器的阵列中。从烧蚀过程中回收含有金与球形硅纳米颗粒兼容的区域。

      “通常，这两种材料是不可混合的，将它们熔化在一起不会产生良好的合金，”库兹涅佐夫解释说，“但是当这个过程发生在飞秒激光脉冲时，我们得到的混合物会在不寻常的状态下凝固。”

      研究人员的实验表明，新材料的金色区域产生了高能量的“热”电子，这些电子转移到硅晶体并帮助它们发出紫外，可见和红外光。 将混合粒子附着到微观尖端的末端使得它们能够扫描纳米级光子器件并以高速绘制它们的光学响应。

      “这种混合物具有独特的光致发光特性。”库兹涅佐夫解释道， “抓住这个特性，对我们研究控制其尺寸和纳米复合材料是极大的帮助。”
 
原文来自于nanowerk，原文题目为：Brighter microscopy using built-in nanobulbs，由材料科技在线团队汇总整理。