Аннотация:
Рассмотрены принципы работы безапертурного сканирующего микроскопа ближнего оптического поля (ASNOM), в котором зонд-игла играет роль стержневой антенны-вибратора, а регистрируемый сигнал — его электромагнитного излучения. Фаза и амплитуда излучаемой волны изменяются в зависимости от условий “заземления” конца антенны в исследуемой точке образца. Для детектирования слабого излучения крошечной иглы (её длина 2 – 15 мкм) используется оптическое гомо(гетеро)динирование и нелинейность зависимости оптической дипольной поляризуемости иглы от расстояния остриё–поверхность. Пространственное разрешение прибора определяется размером острия иглы (1 – 20 нм) независимо от рабочей длины волны (500 нм – 100 мкм). Показана способность ASNOM получать карту оптических свойств поверхности путём растрового сканирования, а также обеспечивать спектральные и временные измерения отклика поверхности в избранной точке.
Поступила:15 апреля 2016 г. Доработана: 24 мая 2016 г. Одобрена в печать: 24 мая 2016 г.
Образец цитирования:
Д. В. Казанцев, Е. В. Кузнецов, С. В. Тимофеев, А. В. Шелаев, Е. А. Казанцева, “Безапертурная микроскопия ближнего оптического поля”, УФН, 187:3 (2017), 277–295; Phys. Usp., 60:3 (2017), 259–275
В. С. Лебедев, А. Д. Кондорский, “Оптика плазмон-экситонных наноструктур: теоретические модели и физические явления в системах металл/J-агрегат”, УФН, 195:1 (2025), 50–93; V. S. Lebedev, A. D. Kondorskiy, “Optics of plasmon-exciton nanostructures: theoretical models and physical phenomena in metal/J-aggregate systems”, Phys. Usp., 68:1 (2025), 46–86
Josh Davies-Jones, Philip R. Davies, Arthur Graf, Dan Hewes, Katja E. Hill, Michael Pascoe, “Photoinduced force microscopy as a novel method for the study of microbial nanostructures”, Nanoscale, 16:1 (2024), 223
A.S. Kolomiytsev, A.V. Kotosonova, O.I. Il'in, A.V. Saenko, A.V. Shelaev, A.V. Baryshev, “Novel technology for controlled fabrication of aperture cantilever sensors for scanning near-field optical microscopy”, Micron, 179 (2024), 103610
Xiao Guo, Karl Bertling, Bogdan C. Donose, Michael Brünig, Adrian Cernescu, Alexander A. Govyadinov, Aleksandar D. Rakić, “Terahertz nanoscopy: Advances, challenges, and the road ahead”, Applied Physics Reviews, 11:2 (2024)
Д. В. Казанцев, Е. А. Казанцева, “Безапертурная ближнепольная микроскопия упругого рассеяния света”, УФН, 194:6 (2024), 630–673; D. V. Kazantsev, E. A. Kazantseva, “Scattering-type apertureless scanning near-field optical microscopy”, Phys. Usp., 67:6 (2024), 588–628
V. S. Ivchenko, D. V. Kazantsev, V. A. Ievleva, E. A. Kazantseva, A. Yu. Kuntsevich, “Phonon-polariton Bragg generation at the surface of silicon carbide”, Applied Physics Letters, 125:17 (2024)
Ashish Singh, Shekhara Kavitha, Veena Devi Shastrimath, Mahammad Aneesh, “A review on design, development and characterization of plasmonic nano-antenna for photonic applications”, Journal of Optical Communications, 2023
E. Kozlova, S. Stafeev, S. Fomchenkov, V. Podlipnov, A. Savelyeva, V. Kotlyar, “Measuring of transverse energy flows in a focus of an aluminum lens”, Photonics, 9:8 (2022), 592
X. Jiang, L. Kong, Yu. Ying, Q. Gu, J. Lv, Zh. Dai, G. Si, “Super-resolution imaging with graphene”, Biosensors-Basel, 11:9 (2021), 307
A.D. Kondorskiy, V.S. Lebedev, “Size and shape effects in optical spectra of silver and gold nanoparticles”, J. Russ. Laser Res., 2021, 697–712
S. S. Moritaka, A. V. Mekshun, V. S. Lebedev, A. D. Kondorskii, “Light absorption and scattering spectra of gold nanospheres coated with tdbc j-aggregates”, Bull. Lebedev Phys. Inst., 47:9 (2020), 280–284
W. Zhang, Yu. Chen, “Visibility of subsurface nanostructures in scattering-type scanning near-field optical microscopy imaging”, Opt. Express, 28:5 (2020), 6696–6707
A. H. Youssef, J. Zhang, A. Doerfler, G. Kolhatkar, A. Merlen, A. Ruediger, “Topography-induced variations of localized surface plasmon resonance in tip-enhanced raman configuration”, Opt. Express, 28:9 (2020), 14161–14168
V. S. Krivobok, D. A. Litvinov, S. N. Nikolaev, E. E. Onishchenko, D. A. Pashkeev, M. A. Chernopittsky, L. N. Grigor'eva, “Excitonic effects and impurity-defect emission in gaas/algaas structures used for the production of mid-ir photodetectors”, Semiconductors, 53:12 (2019), 1608–1616
R.-H. Jiang, Ch. Chen, D.-Zh. Lin, H.-Ch. Chou, J.-Y. Chu, T.-J. Yen, “Near-field plasmonic probe with super resolution and high throughput and signal-to-noise ratio”, Nano Lett., 18:2 (2018), 881–885
Д. В. Казанцев, Е. А. Казанцева, “Усиление локального электромагнитного поля над планарными “частицами” на поверхности полярного кристалла”, Письма в ЖЭТФ, 107:8 (2018), 532–536; D. V. Kazantsev, E. A. Kazantseva, “Enhancement of the local electromagnetic field over planar “particles” formed on the surface of a polar crystal”, JETP Letters, 107:8 (2018), 512–515
Б. И. Шапиро, А. Д. Некрасов, Е. В. Манулик, В. С. Кривобок, В. С. Лебедев, Квантовая электроника, 48:9 (2018), 856–866; Quantum Electron., 48:9 (2018), 856–866
А. Д. Кондорский, В. С. Лебедев, Квантовая электроника, 48:11 (2018), 1035–1042; Quantum Electron., 48:11 (2018), 1035–1042
D. V. Kazantsev, E. A. Kazantseva, E. V. Kuznetsov, V. V. Polyakov, S. V. Timofeev, A. V. Shelaev, “A scanning apertureless near-field optical microscope as an instrument for characterizing the optical properties of a surface with nanometer spatial resolution”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 81:12 (2017), 1511