Spitzenverstärkte optische Nahfeldmikroskopie

Spektroskopiemethoden mit höchster Ortsauflösung sind von grundlegender Bedeutung für die Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von nanostrukturierten Materialien einschließlich Quantenstrukturen und biologischen Oberflächen. Wir stellen ein optisches Verfahren vor, das auf den stark überhöhten elektrischen Feldern in der Nähe einer laserbeleuchteten Metallspitze basiert. Diese Felder ermöglichen die Messung verschiedener optischer Signale in räumlich stark begrenzten Bereichen und ermöglichen so eine detaillierte Probencharakterisierung weit jenseits der Beugungsgrenze. Darüber hinaus liefern die verstärkten Felder auch die notwendige Nachweisempfindlichkeit für die Messung kleinster Probenvolumina. Zunächst werden die Grundlagen der Nahfeldoptik erläutert, im Anschluss behandeln wir die verschiedenen Mechanismen, die zur lokalen Feldverstärkung beitragen, und zeigen, wie sich damit optische Signale verstärken lassen. Verschiedene experimentelle Umsetzungen und einige aktuelle Ergebnisse zu Raman‐ und Fluoreszenzmikroskopie mit bis zu 10 nm Ortsauflösung an einzelnen Molekülen werden vorgestellt.