탐침 현미경을 이용한 진동해석

Vibrational analysis with scanning probe microscopy

스캐닝 프로브 현미경을 이용한 진동 분석 기법은 서브마이미터 눈금에서 물질의 진동 특성, 심지어 개별 분자의 진동 특성을 조사할 수 있다.[1][2][3] 이는 스캐닝 프로브 현미경(SPM)과 진동 분광법(Raman 산란 또는/and Fourier 변환 적외선 분광법, FTIR)을 통합하여 달성된다. 이 조합은 기존의 Raman/FTIR 계측기로 달성할 수 있는 것보다 훨씬 높은 공간 분해능을 허용한다. 이 기술은 또한 비파괴적이며, 비첨가적인 샘플 준비가 필요하며, 강도 대비, 편광 대비, 파장 대비와 같은 더 많은 대비를 제공할 뿐만 아니라 특정 화학 정보와 지형 이미지를 동시에 제공한다.

역사

라만-NSOM

근거리 스캐닝 광학 현미경(NSOM)은 1984년에 설명되었고,[4] 그 이후로 많은 응용 분야에서 사용되었다.[5] 라만 산란과 NSOM 기법의 조합은 250nm의 공간 분해능으로 Rb 도핑 KTP 결정체를 영상화하는 데 사용되었던 1995년에 처음 실현되었다.[6]

NSOM은 데이터 수집과 분석을 위해 두 가지 다른 방법, 즉 섬유 팁 구멍 접근법과 조리개 없는 금속 팁 접근법을 채택한다.[1] 애퍼처 프로브가 있는 NSOM은 NSOM의 공간 분해능을 높일 수 있는 작은 개구부를 가지고 있지만, 샘플로 빛의 전달과 산란/이식 광선의 채집 효율성 또한 저하된다.[7] 조리개 없는 근거리장 스캐닝 현미경(ANSOM)은 1990년대에 개발되었다. ANSOM은 광섬유 프로브 대신 금속화된 팁을 사용한다. ANSOM의 성능은 금속화 팁의 전기장 강화 계수에 따라 크게 달라진다. 이 기법은 팁 강화 라만 산란(TERS)과 표면 강화 라만 산란(SERS)의 전구체인 표면 플라스몬 공명(SPR)을 기반으로 한다.

1997년 마틴과 지라드는 입사장이 팁 축을 따라 있을 경우 금속 또는 유전 팁(NSOM 조리개 없는 기법에 따라)에 따른 전기장이 강하게 강화될 수 있다는 것을 이론적으로 입증했다. 그 이후로 몇 개의 그룹은 조리개 없는 현미경으로 근거리 광학 분광학에서 라만이나 형광 증진을 보고했다.[8] 2000년 T. Kalkbrenner 외 구멍 없는 스캔을 위한 프로브로서 하나의 금 입자를 사용하였고 유리 기질에 3 μm의 구멍이 있는 알루미늄 필름의 이미지를 제시하였다.[9] 이apertureless 법의 해상도는 100nm, 그fiber-based systems[9]의 최근 유사하다고?탄소 나노 튜브(탄소 나노 튜브)이 원뿔 모양의 끝, 금 나노 입자를 지니NSOM을 위한 nanometer-resolution 광학 탐침 끝으로 적용되었다.[10]NSOM 이미지 ~5 nm의 공간 해상도로 가능성을 보여 준 것이었다. 나노 크기의 해상도 광학 영상촬영을 위한 복합 CNT 프로브 팁.

팁 강화 라만 산란

조리개 없는 NSOM-Raman 기법을 실현하기 위한 두 가지 옵션이 있다: TERS와 SERS. TERS는 조리개 없는 NSOM-Raman에 자주 사용되며 공간 분해능을 크게 향상시킬 수 있다. 이 기법은 샘플의 신호를 향상시키기 위해 금속 끝이 필요하다. 그것이 AFM 금속 팁이 분자 흥분 전기장을 강화하는데 사용되는 이유다. 라만 분광학은 1999년에 AFM과 결합되었다.[11][12] 비교적 높은 공간 분해능을 얻기 위해서는 팁의 매우 좁은 간극이 필요했다. 그러한 간극은 신호를 감소시켰고 준비하기 어려웠다. 2000년에 Stȍckle [13]등에서는 처음으로 조리개 없는 NSOM, Raman, AFM 기법을 조합한 설정을 설계하였는데, 팁에는 20nm 두께의 과립 실버 필름이 부착되어 있었다. 금속 코팅된 AFM 팁을 샘플에 매우 가깝게 가져오면 유리 기질에 침전된 염료 필름(브릴리언트 크레스틸 블루)의 라만 산란 강도가 크게 증가했다고 보고했다. 약 2000배 향상된 라만 산란과 약 55nm의 공간 분해능이 달성되었다.[14]

이와 유사하게, 니만 외.[15] 폴리머 샘플에서 발생하는 라만 산란을 개선하기 위해 100nm 두께의 금박막으로 코팅된 조명이 들어오는 AFM 팁을 사용했고 100nm의 분해능을 달성했다. TERS의 초기 연구에서 팁 프로브에 가장 많이 사용되는 코팅재는 은과 금이었다.[14][15] 이 기법으로 라만 신호의 고해상도 공간지도를 얻은 것은 화려한 크레실 블루, 말라카이트 그린 이소티오시아네이트, 로다민 6G와 같은 화합물의 분자필름과 개별 탄소 나노튜브에서 얻은 것이다.[16][17]

IR-NSOM 및 AFM

IR-NSOM(IR-Near-field scanning 광학 현미경)은 IR 분광에서 파장 이하의 분해능이 가능하기 때문에 강력한 분광 도구다. 앞서 IR-NSOM은 FTIR 기반 IR 현미경 검사에 비해 파장(λ場)이 짧아지는 ( refract/n) 굴절률 n의 고체몰입렌즈를 적용해 구현했다.[18] 2004년에 IR-SNOM은 1μm 미만의 공간 분해능 ~λ/7을 달성했다.[18] 이 분해능은 질화 붕소 박막 샘플의 경우 약 50–150 nm인 λ/60으로 더욱 개선되었다.[19]

IR-NSOM은 FTIR 분광기에서 변조된 적외선 방사선에 대한 물질의 흡수 응답을 검출하기 위해 AFM을 사용하므로 AFM/FTIR 분광법이라고도 한다. 적외선 흡수에 대한 폴리머 시스템의 반응을 측정하기 위해 두 가지 접근법이 사용되어 왔다. 첫 번째 모드는 AFM 접촉 모드에 의존하며, 두 번째 모드의 작동은 스캔 열 현미경 탐사기(1986년[20] 발명)를 사용하여 폴리머의 온도 상승을 측정한다. 2007년, AFM을 적외선 감쇠 총반사(IR-ATR) 분광법과 결합하여 공간 분해능이 높은 사이클로헥산/부탄올 용액에서 요소 분해과정을 연구하였다.[21]

이론과 계측

라만-NSOM

NSOM 기법의 작동에는 개구부가 있는 모드와 없는 모드 두 가지가 있다.[5][22] 이 두 모드는 근거리장 라만 분광법과도 결합되었다.[7][23][24] 근거리 개구부는 프로브 제조 공정을 복잡하게 만드는 나노화되어야 한다.[25] 또한 개구부법은 대개 흥분력이 약하고 라만 산란신호 때문에 신호가 매우 약하다. 전체적으로 이러한 요인들은 주기 기반 NSOM/Raman 기법에서 신호 대 잡음 비를 낮춘다. 조리개 없는 프로브는 금속 코팅된 팁을 기반으로 하며 더 강한 신호를 제공한다.[26]

조리개 기반 탐지

조리개 없는 모드는 조리개 모드보다 유망하지만, 계측기 설정과 조작이 용이하기 때문에 후자가 더 널리 사용된다. 고해상도 Raman 마이크로그래프/스펙트럼을 얻으려면 다음과 같은 조건을 만족시켜야 한다 (1) 개구부의 크기는 흥분광의 파장 순서에 있어야 한다. (2) 탐침 끝에서 샘플까지의 거리는 흥분파장보다 작아야 한다. (3) 기기는 오랫동안 안정되어 있어야 한다. 중요한 AFM 특징은 샘플과 프로브 팁 사이의 거리를 정확하게 제어할 수 있는 능력인데, 라만-NSOM 실현을 위해 AFM-Raman 조합이 선호되는 이유다.

애퍼처리스 모드

조리개 모드의 주된 단점은 작은 조리개 크기가 신호 강도를 감소시키고 조작이 어렵다는 것이다. 최근에는 SPR 이론을 활용해 더 강한 신호를 만들어내는 조리개 없는 모드에 연구진이 집중하고 있다. 이 모드를 지원하는 두 가지 기법이 있다: SERS와 TERS.

TERS 기법
animation for TERS

Raman/AFM과 IR/AFM의 이론과 계측은 SPR(AFM과 NSOM)과 Raman 산란 이론을 결합하며, 이 조합은 TERS를 기반으로 한다. TERS에서, 전기장의 흥분원은 프로브 끝에 SPR을 유도한다. 입사광의 전기장 벡터가 금속 팁 축에 수직(s-polarized)이면 자유 전자는 팁의 횡방향으로 구동된다. 만약 그것이 팁 축과 평행(p-polarized)이라면, 금속 표면의 자유 전자는 팁의 꼭지점 끝에 국한된다. 그 결과, 매우 큰 전기장 강화가 존재하는데, 그것은 그것에 가까운 분자들에 의해 감지되어 더 강한 신호를 이끌어 낸다.[26]

TERS 실험에서 일반적인 접근방식은 레이저 빔을 팁 축을 따라 편광된 빛을 가진 금속 팁에 집중시킨 다음 광학 장치를 사용하여 팁의 강화 구역에서 샘플로부터 표면 강화 라만 산란 광선을 수집하는 것이다.[14]

샘플과 실험에 따라 그림 4와 같이 TERS 실험에서는 다른 조명 기하학이 적용되었다. p-극화(표면 정상과 평행) 입사광의 경우, 팁의 플라스몬 흥분은 가장 효율적이다. 포커스 목표 렌즈가 산란 광자(백스캐터링 기하학) 수집에도 사용되는 경우, 표면 정상과 관련하여 최적 각도는 약 55°이다. 산란 로브는 이 구성으로 최대치를 나타내며 훨씬 강화된 신호를 제공하기 때문이다.[27] 그림 4(A)의 설정은 보통 큰 두꺼운 표본에 사용된다. 설정(B)은 단일 세포, 조직 샘플 및 생물 고분자 같은 반투명하거나 투명한 샘플을 처리한다.[14] 모든 빛이 포물선 거울에 의해 집중되기 때문에 불투명한 샘플에 대해 그림 4(C)의 설정이 선호된다.

KLSBFig 2.jpg
KLSBFig 3.jpg
KLSBFig 4.jpg
그림 2. 레이저를 이용한 S- 및 p-극화.[28] 그림 3. 백-흥분 모드를 사용한 [28]TERS 설정 그림 4. TERS 설정: (A) 측면 조명(p 편광); (B) 인라인 조명(객체적, s-편광); (C) 인라인 조명(파라볼릭 미러)[28]
TERS와 SERS의 비교

TERS와 SERS는 모두 지역화된 표면 플라스몬에 의존하여 약해져야 할 라만 신호를 증가시키고 있다.[29] 이들 사이의 유일한 차이점은 SERS의 샘플이 거친 표면을 가지고 있어서 날카로운 AFM과 같은 팁의 적용을 방해한다는 것이다. 반면 TERS는 나노 크기의 거친 금속 코팅 팁을 사용한다.[30][31] "핫 스팟" 이론은[32] 신호의 큰 향상을 설명하는데 매우 인기가 있다. 즉, 샘플 표면의 "핫 스폿"에서 나오는 신호가 샘플의 총 신호를 지배한다.[33] 이는 나노입자와 시료 사이의 거리가 높은 라만 신호를 얻는 데 중요한 요소라는 점에서도 강화된다.

라만/AFM 계측기

그림 5. [17]AFM과 라만 산란을 결합한 TERS 시스템

라만/AFM 기법은 조리개와 조리개 없는 두 가지 접근방식을 가지고 있으며, 조리개 없는 모드는 SERS와 TERS로 실현된다. 그림 5는 통합된 TERS 시스템의 예다. 이것은 전체 통합 TERS(무단층) 시스템을 위한 5가지 주요 구성요소가 있음을 보여준다. 이러한 구성 요소는 현미경, 목표 렌즈 1개, 통합 AFM 헤드 1개, 라만 분광계 및 CCD이다. 레이저 빔이 팁을 따라 이동함으로써 레이저가 샘플, 피에조 스테이지, AFM 팁에 초점을 맞춘다. 레이저 빔의 움직임은 왼쪽 상단 모서리에 있는 거울에 의해 달성된다. 왼쪽 하단의 XYZ 피에조 스테이지에는 샘플이 들어 있다. 이 설계에서 레이저 빔은 객관적인 렌즈를 통해 샘플에 집중되며, 산란된 빛은 같은 렌즈에 의해 수집된다.

이 설정은 낮은 접촉 압력을 이용하여 AFM 팁과 샘플의 손상을 감소시킨다.[21] 레이저 출력은 일반적으로 1mW 미만이다.[21] 노치 필터는 캔틸레버 후면에서 나오는 흥분 레이저 광선으로부터 레일리 산란기를 걸러낼 수 있다. 레이저 빔은 금 코팅된 AFM 팁과 샘플의 정점에 초점을 맞춘다. 레이저 스캔은 다가오는 팁을 가로질러 거울을 움직이면 완성된다. 레이저 스팟이 팁 영역에 초점을 맞출 때 배경의 작은 향상이 발생한다. XYZ 피에조 스테이지의 이동으로 샘플 스캔이 완료된다. 넓은 빨간색 신호는 목표 렌즈를 통해 수집되는 라만 신호다. 같은 렌즈가 샘플의 흥분과 라만 신호 수집에도 사용된다.

NSOM/FTIR, AFM/FTIR 및 AFM-IR

기존 렌즈 기반 현미경의 분해능 한계, 즉 D = 0.61㎛/nsin³의 분해능 때문에 광학 현미경으로 얻을 수 있는 최대 분해능은 ~200nm이다.[34] 빛의 다중 산란을 사용하는 새로운 유형의 렌즈는 해상도를 약 100nm로 향상시킬 수 있었다.[35] 전자 현미경(SEM과 TEM)과 스캐닝 프로브 현미경(NSOM, STM, AFM)과 같이 서브나노미터 해상도를 가진 몇 가지 새로운 현미경 기법이 지난 수십 년 동안 개발되었다.SPM은 흥분과 신호 수집이 s에 매우 근접(확산 제한 거리 이하)한다는 점에서 다른 기법들과 다르다.SPM은 기존 렌즈를 사용하여 확대된 샘플 이미지를 얻는 대신 매우 날카로운 프로브로 샘플을 스캔한다. SEM과 TEM은 보통 진공과 광범위한 샘플 준비가 필요한 반면, SPM 측정은 대기 또는 액체 조건에서 수행될 수 있다.

AFM과 NSOM 기법에 대한 원자 척도의 달성 가능한 분해능에도 불구하고, 표본의 화학적 정보를 제공하지 않는다. 전자파 스펙트럼의 적외선 부분은 샘플 내의 화학적 결합을 특징지을 수 있는 분자 진동을 포함한다.[36]

SPM과 진동 분광법을 결합해 AFM/IR-NSOM과 AFM-IR은 AFM의 고공간 분해능과 IR 분광법을 통합한 유용한 특성화 도구로 떠올랐다.[37][38][39][40][41][42][43][44][45][46] 이 새로운 기법은 AFM-FTIR, AFM-IR 및 NSOM/FTIR라고 할 수 있다. AFM과 NSOM은 FTIR 분광계에 의해 생성된 변조된 적외선이 물질에 흡수되었을 때 반응을 감지하는 데 사용될 수 있다. AFM-IR 기법에서는 샘플에 의한 방사선 흡수가 AFM 캔틸레버의 진동 모드로 전달되는 빠른 열팽창파를 야기할 것이다. 특히 열팽창파는 ATM 팁의 수직 변위를 유도한다(그림 6).[47] 국소 IR 흡수 스펙트럼은 IR 소스 파장의 함수인 캔틸레버 진폭 측정을 통해 얻을 수 있다. 예를 들어 방사선 레이저 파장을 시료의 진동 흡수 주파수로 공명 주파수로 튜닝하면 레이저 파장이 시료 흡수 최대치에 도달할 때까지 캔틸레버의 변위 강도가 증가한다.[47] 그런 다음 레이저 파장이 흡수 최대치를 지나 튜닝됨에 따라 캔틸레버의 변위가 감소한다. 이 접근방식은 회절 한계 분해능을 넘어 화학적 구성을 매핑할 수 있으며 나노스케일에서 3차원 지형, 열 및 기계적 정보도 제공할 수 있다. 전체적으로 기존 IR 분광기의 분해능 한계를 극복하고 AFM과 NSOM에 화학적, 기계적 매핑을 추가한다.

그림 6. 캔틸레버 변위를 생성하는 표면 변형 효과의 개략도

적외선 광원

이상적인 IR 선원은 단색이어야 하며 넓은 파장 범위 내에서 튜닝이 가능해야 한다. T가 전송계수인 T ∝d4/λ에4 따르면, 여기서 t는 조리개 직경 d, wavelength은 파장이라 하여 조리개 기반 NSOM/FTIR 전송은 긴 적외선 파장으로 인해 더욱 제한되므로 [48][49]광섬유를 통한 낮은 전송을 상쇄하기 위해서는 강렬한 IR 선원이 필요하다. 일반적인 밝은 IR 광원은 자유 전자 레이저([2][39][45]FEL), 컬러 센터 레이저, CO2 레이저 및 레이저 다이오드가 있다. FEL은 2~20 μm 스펙트럼 범위,[50][51] 짧은 펄스(피코초) 및 높은 평균 전력(0.1-1 W)을 가진 우수한 IR 공급원이다. 대신 테이블 상판 피코세컨드 광학 파라미터 오실레이터(OPO)를 사용할 수 있는데, 이 오실레이터는 가격이 저렴하지만 튜닝성이 제한적이고 출력이 낮다.[44][52]

NSOM/FTIR 실험 설정

NSOM/FTIR의 본질은 근거리장(시료에서 1파장 이하)에서 비제안적 전파 탐지를 가능하게 하여 높은 공간 분해능을 산출한다는 것이다. 이러한 비제안적 전파의 검출 모드에 따라 두 개의 NSOM/FTIR 계측을 사용할 수 있다: 개구부 없는 NSOM/FTIR 및 개구부 기반 NSOM/FTIR.

개구부 기반 NSOM/FTIR

조리개 기반 NSOM/FTIR에서 프로브는 매우 작은 하위 파장 크기 조리개를 가진 테이퍼형 팁을 가진 도파관이다. 간극이 근거리장 안으로 들어오면 비프로파그광을 모아 검출기로 유도한다. 일반적으로 개구부를 샘플 위로 스캔할 때 조명 모드와 수집 모드(그림 7)의 두 가지 모드가 있다.

그림 7. (1) 수집 모드 및 (2) 조명 모드의 개략도

고품질 적외선 섬유 팁은 NSOM/FTIR 기법을 실현하는 데 매우 중요하다. 사파이어, 찰코제네이드 유리, 불소 유리, 중공 실리카 가이드 등 여러 종류의 섬유가 있다.[53] 찰코겐화 안경은 2-12μm의 넓은 IR 범위에서 투과율이 높아 널리 사용된다.[54] 불소섬유도 3.0μm 이상의 낮은 송신손실을 나타낸다.

애퍼처리스 NSOM/FTIR

탐침은 하나의 원자 또는 몇 개의 원자로 끝나는 날카로운 금속 끝이다. 샘플은 원거리에서 조명을 받으며 방사선은 프로브와 샘플 사이의 접촉 영역에 집중된다. 이 팁이 보통 10nm 이내에서 샘플에 접근할 때 공명 표면 플라즈마 흥분과 날카로운 팁의 핫 스팟으로 인해 입사 전자기장이 강화된다. 팁과 샘플 사이의 쌍극자 상호작용은 비프로포즈 파동을 산란시켜 전파파로 변화시키고, 검출기는 원거리에서 신호를 수집한다. 조리개 없는 NSOM/FTIR은 보통 조리개 기반 NSOM/FTIR (~50–150 nm)에 비해 분해능이 더 좋다. 간극이 없는 NSOM/FTIR의 한 가지 주요 도전은 강한 배경 신호로, 산란 현상은 프로브의 근거리와 원거리 모두에서 얻기 때문이다. 따라서 신호에 대한 작은 근거리 기여도를 배경에서 추출해야 한다. 한 가지 해결책은 광학적 공간 변동만 있는 매우 평평한 샘플을 사용하는 것이다.[55] 또 다른 해결책은 고정 높이 모드 스캔이나 유사 고정 높이 모드 스캔을 적용하는 것이다.[56]

개구부 기반 NSOM/FTIR 실험계획

그림 8은 외부 반사 모드에서 NSOM/FTIR에 사용된 실험 설정을 나타낸다. FEL 선원은 거울을 이용하여 원거리에서 추출한 샘플에 초점을 맞춘다. 스캔 중에는 프로브와 샘플 사이의 거리가 몇 나노미터로 유지된다.

그림 8: 일반 NSOM/FTIR 설정

그림 9는 NSOM/FTIR 계측기의 단면이다. 아래 나온 것처럼 샘플은 피에조-전기 튜브 스캐너에 배치되며, x-y 튜브에는 x+, x-, y+, y- 등 4개의 부품이 있다. 섬유 팁의 횡방향(x-y 평면) 진동은 디더 피에조-스캐너에 AC 전압을 가하여 유도된다. 또한 섬유 팁은 바이모프 피에조 스캐너에 고정되어 있어 스캐너를 통해 팁의 진동 진폭을 감시할 수 있다.

그림 9: NSOM/FTIR[57] 단면

AFM-IR 설정

공간해상도

AFM-IR 기기의 공간 분해능은 프로브와 샘플 사이의 접촉 영역에 관련된다.[58] 접촉면적은 a3 = 3PR/4E*와 1/E* = (1-n12)/E1+(1-n22)/E로2 주어지며, 여기서 P는 프로브에 채택된 힘이고, n은1 시료와 프로브의 포아송 비율을 나타내며2 , E와1 E는2 시료와 프로브 재료의 탄성모듈리이다.[59] 일반적으로 AFM-IR의 측면 공간 분해능은 10-400nm([46]예: 100nm,[43] λ/150,[40] λ/400)이다.[41] 최근, 루게리 외 ca. 10 nm 직경과 분자량 400 kDa인 단백질 분자의 경우 적외선 흡수 스펙트럼과 화학적 맵의 획득을 단일 분자 수준에서 입증했다.

계측

AFM-IR에서는 적외선 방사선에 대한 샘플의 흡수 응답을 측정하기 위해 AFM 프로브를 사용한다. AFM/FTIR에 대한 일반적인 접근방식은 그림 10과 같다.[60]

그림 10. AFM-FTIR에 사용되는 일반 접근방식. 프로브의 출력은 인터페로그램과 유사하며, 푸리에 변환되어 시료의 적외선 흡수 스펙트럼을 얻는다.

적외선 방사선이 아래 그림과 같이 샘플에 투영될 때 몇 가지 다른 실험 설정이 있다: 상단, 측면 및 하단 조명 설정(그림 11).[3]

그림 11. AFM/FTIR 분광기에 사용되는 조명 설정.

첫 번째로 개발된 AFM-IR 설정에서 샘플은 흥분 목적을 위해 적외선 투명 아연 셀레니드 프리즘(그림 12)에 탑재된 다음, 광학 파라메트릭 오실레이터(OPO) 기반의 튜닝 가능한 IR 라인이 계측기에 의해 프로빙될 분자에 방사된다. 기존의 ATR 분광법과 유사하게 IR 빔은 전체 내부 반사 메커니즘을 통해 샘플을 조명한다(그림 12). 표본 표면의 빠른 열팽창을 유발하는 방사선을 흡수하는 동안 표본이 가열될 것이다.[40][44] 이 팽창은 AFM 캔틸레버의 공명 진동을 특징적인 링다운 패턴으로 증가시킬 것이다(링다운 패턴은[44] 자연에서 캔틸레버 진동 지수수의 붕괴를 의미한다). 푸리에 변환 분석을 통해 신호를 격리하여 진동의 진폭과 주파수를 얻을 수 있었다. 캔틸레버 진폭은 국소 흡수 스펙트럼에 대한 정보를 제공하는 반면 진동 주파수는 샘플의 기계적 강성에 따라 달라진다(그림 12).[43][44]

그림 12. AFM-IR 기술은 이 도식도에 나타난 것처럼 AFM과 IR 분광계를 결합한다.

장단점

NSOM은 FTIR/Raman 기법과 결합되어 지형적 세부사항과 함께 지역 화학 정보를 제공할 수 있다. 이 기법은 비파괴적이며, 예를 들어 단일 생체분자를 검출할 때 다양한 환경(액체)에서 작동할 수 있다.[18][59][61][62] 표본의 조명 영역은 약 1μm로 비교적 크다. 그러나 샘플링 면적이 ~10nm에 불과하다. 이는 부정한 팁에서 나오는 강한 배경이 전체 신호에 기여하여 신호 분석을 방해한다는 것을 의미한다.[56]

일반적으로 라만 분광기는 낮은 산란 효율 때문에 시간이 많이 걸릴 수 있다. 일반적으로 전통적인 라만 스펙트럼을 축적하는 데 몇 분이 걸리며, 이 시간은 32×32 픽셀 이미지에서 9시간처럼 라만-NSOM에서 훨씬 더 길어질 수 있다.[6][19] 근거리 IR/AFM의 경우 수용성 환경(IR 범위에서 물이 강하게 흡수됨)에서 높은 광학적 손실은 신호 대 잡음 비를 감소시킨다.[18][63]

적용들

사용자 친화적인 하드웨어와 소프트웨어로 분해능을 개선하고 계측기를 강화하면 AFM/NSOM과 IR/Raman이 결합되어 생물 의학, 재료 및 생명 과학을 포함한 많은 분야에서 유용한 특성화 도구가 될 것이다.[64] 예를 들어, 이 기술은 폴리스티렌이 함유된 폴리(디메틸실록산)의 스핀캐스트 박막을 시료 위로 스캔하여 검출하는 데 사용되었다. 폴리스티렌 파편의 형태와 크기는 특정 공명 주파수에서 흡수가 높아 공간 분해능이 높은 곳에서 검출됐다.[65] 다른 예로는 IR-NSOM을 이용한 무기질 붕소 질화 박막 특성화가 있다.[16] 단일 분자 로다민 6G(Rh-6G)의 영상은 50nm의 공간 분해능으로 얻었다.[66] 이러한 기법은 식물 재료, 뼈 및 단일 세포의 분석을 포함한 수많은 생물학적 관련 용도에 사용될 수 있다. 생물학적 적용은 공간 분해능이 회절 한계 미만인 상태에서 FEL 조사에 의해 발생하는 척도-oleate의 순응 변화 세부사항을 검출함으로써 입증되었다.[67] 연구자들은 또한 Rhodobacter capsulatus 박테리아에서 에너지 스토어링 폴리하이드록시부티레이트의 형성을 추적하는데 Raman/NSOM을 이용했다.[68]

또한 이 특성화 도구는 IR 분광법을 통한 화학적 특수성뿐만 아니라 AFM을 통한 고해상도 영상화를 통해 광범위한 표면에서 물리적 및 화학적 과정에 대한 운동학적 연구에 도움이 될 수 있다.[18] 예를 들어, 실리콘 표면과 대기 산소의 반응을 특성화하기 위해 Si(100) 표면의 수소 종단 연구는 Si-O 결합의 흡광도를 연구함으로써 수행되었다.[69] 또한 1000nm 두께의 폴리-부틸메타크릴레이트(PTBMA)와 광화학적으로 변형된 500nm 두께의 폴리(Methacrylic acid)(PMAA)를 결합한 폴리(Tert-butyl methacrylate)의 반응성이 폴리머에 의해 흡수되기 전과 후의 다른 흡수 대역을 나타낸 연구도 수행되었다. PMAA(280nm)의 증가가 관찰되었을 뿐만 아니라 훨씬 더 작은 치수(<500nm)에서 IR 빛의 다른 전달에 의해 물의 다른 흡수 능력도 관찰되었다. 이러한 결과는 폴리머, 화학 및 생물학적 센서, 조직 공학 및 인공 장기 연구와 관련이 있다.[70] 공간 분해능이 높기 때문에 NSOM/AFM-Raman/IR 기법을 사용하여 기존의 IR 또는 Raman 분광학으로 프로빙하기에 너무 작은 레이어(x와 y 방향) 레이어 필름의 너비를 측정할 수 있다.[39]

참조

  1. ^ a b Dragnea, Bogdan; Leone, Stephen (2001). "Advances in submicron infrared vibrational band chemical imaging". International Reviews in Physical Chemistry. 20 (1): 59–92. Bibcode:2001IRPC...20...59D. doi:10.1080/01442350010012557. S2CID 9166775.
  2. ^ a b Vobornik, Dušan (2005). "Scanning near-field infrared microscopy and spectromicroscopy applied to nano-systems and cells". doi:10.5075/epfl-thesis-3296. Retrieved 15 July 2013. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  3. ^ a b Boerio, F. J.; Starr, M. J. (2008). "AFM/FTIR: A New Technique for Materials Characterization". The Journal of Adhesion. 84 (10): 872–895. doi:10.1080/00218460802445308. S2CID 85439894.
  4. ^ Oshikane, Yasushi; Kataoka, Toshihiko; Okuda, Mitsuru; Hara, Seiji; Inoue, Haruyuki; Nakano, Motohiro (2007). "Observation of nanostructure by scanning near-field optical microscope with small sphere probe". Science and Technology of Advanced Materials. 8 (3): 181–185. Bibcode:2007STAdM...8..181O. doi:10.1016/j.stam.2007.02.013. S2CID 3891418.
  5. ^ a b Webster, S (1998). "Raman microscopy using a scanning near-field optical probe". Vibrational Spectroscopy. 18: 51–59. doi:10.1016/S0924-2031(98)00037-X.
  6. ^ a b Jahncke, C. L.; Paesler, M. A.; Hallen, H. D. (1995). "Raman imaging with near-field scanning optical microscopy". Applied Physics Letters. 67 (17): 2483. Bibcode:1995ApPhL..67.2483J. doi:10.1063/1.114615. S2CID 34846438.
  7. ^ a b Pettinger, Bruno (2010). "Single-molecule surface- and tip-enhanced Raman spectroscopy". Molecular Physics. 108 (16): 2039–2059. Bibcode:2010MolPh.108.2039P. doi:10.1080/00268976.2010.506891. S2CID 220376286.
  8. ^ J. J. Wang; et al. (2003). "Apertureless near-field Raman spectroscopy". Journal of Microscopy. 210 (3): 330–333. doi:10.1046/j.1365-2818.2003.01166.x. PMID 12787109.
  9. ^ a b Kalkbrenner, T.; Ramstein, M.; Mlynek, J.; Sandoghdar, V. (2001). "A single gold particle as a probe for apertureless scanning near-field optical microscopy". Journal of Microscopy. 202 (Pt 1): 72–76. doi:10.1046/j.1365-2818.2001.00817.x. PMID 11298873. S2CID 33056571.
  10. ^ Nakata, Toshihiko; Watanabe, Masahiro (2011). "Nanometer-resolution optical probe using a metallic-nanoparticle-intercalated carbon nanotube". Journal of Applied Physics. 109 (1): 013110–013110–5. Bibcode:2011JAP...109a3110N. doi:10.1063/1.3511437.
  11. ^ Inouye, Yasushi (1999). "Near-field scanning optical microscope using a metallized cantilever tip for nanospectroscopy". 3791: 40–48. doi:10.1117/12.363860. S2CID 136975757. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  12. ^ Anderson, Mark S.; Pike, William T. (2002). "A Raman-atomic force microscope for apertureless-near-field spectroscopy and optical trapping". Review of Scientific Instruments. 73 (3): 1198. Bibcode:2002RScI...73.1198A. doi:10.1063/1.1445864.
  13. ^ Stöckle, R (2000). "Nanoscale chemical analysis by tip-enhanced Raman spectroscopy". Chemical Physics Letters. 318 (1–3): 131–136. Bibcode:2000CPL...318..131S. doi:10.1016/S0009-2614(99)01451-7.
  14. ^ a b c d 브루노 페팅거, 팁 강화 라만 분광기(TERS)
  15. ^ a b Nieman, Linda T.; Krampert, Gerhard M.; Martinez, Robert E. (2001). "An apertureless near-field scanning optical microscope and its application to surface-enhanced Raman spectroscopy and multiphoton fluorescence imaging". Review of Scientific Instruments. 72 (3): 1691. Bibcode:2001RScI...72.1691N. doi:10.1063/1.1347975.
  16. ^ a b Elfick, Alistair P. D.; Downes, Andrew R.; Mouras, Rabah (2009). "Development of tip-enhanced optical spectroscopy for biological applications: A review". Analytical and Bioanalytical Chemistry. 396 (1): 45–52. doi:10.1007/s00216-009-3223-9. PMID 19876621. S2CID 44849038.
  17. ^ a b Chan, K L Andrew; Kazarian, Sergei G (2011). "Tip-enhanced Raman mapping with top-illumination AFM". Nanotechnology. 22 (17): 175701. Bibcode:2011Nanot..22q5701C. doi:10.1088/0957-4484/22/17/175701. PMID 21411920. S2CID 26859123.
  18. ^ a b c d e Masaki, Tatsuhiro; Inouye, Yasushi; Kawata, Satoshi (2004). "Submicron resolution infrared microscopy by use of a near-field scanning optical microscope with an apertured cantilever". Review of Scientific Instruments. 75 (10): 3284–3287. Bibcode:2004RScI...75.3284M. doi:10.1063/1.1784567.
  19. ^ a b Vobornik, D; Margaritondo, G; Sanghera, J; Thielen, P; Aggarwal, I; Ivanov, B; Tolk, N; Manni, V; et al. (2005). "Spectroscopic infrared scanning near-field optical microscopy (IR-SNOM)". Journal of Alloys and Compounds. 401 (1–2): 80–85. doi:10.1016/j.jallcom.2005.02.057.
  20. ^ Williams, C. C.; Wickramasinghe, H. K. (1986). "Scanning thermal profiler". Applied Physics Letters. 49 (23): 1587. Bibcode:1986ApPhL..49.1587W. doi:10.1063/1.97288.
  21. ^ a b c Brucherseifer, Martin; Kranz, Christine; Mizaikoff, Boris (2007). "Combined in Situ Atomic Force Microscopy- Infrared-Attenuated Total Reflection Spectroscopy". Analytical Chemistry. 79 (22): 8803–8806. doi:10.1021/ac071004q. PMID 17939644.
  22. ^ Hecht, Bert; Sick, Beate; Wild, Urs P.; Deckert, Volker; Zenobi, Renato; Martin, Olivier J. F.; Pohl, Dieter W. (2000). "Scanning near-field optical microscopy with aperture probes: Fundamentals and applications". The Journal of Chemical Physics. 112 (18): 7761. Bibcode:2000JChPh.112.7761H. doi:10.1063/1.481382.
  23. ^ Sands, H. S.; Demangeot, F.; Bonera, E.; Webster, S.; Bennett, R.; Hayward, I. P.; Marchi, F.; Smith, D. A.; et al. (2002). "Development of a combined confocal and scanning near-field Raman microscope for deep UV laser excitation". Journal of Raman Spectroscopy. 33 (9): 730–739. Bibcode:2002JRSp...33..730S. doi:10.1002/jrs.909.
  24. ^ Verma, Prabhat; Yamada, Kohei; Watanabe, Hiroyuki; Inouye, Yasushi; Kawata, Satoshi (2006). "Near-field Raman scattering investigation of tip effects on C60 molecules". Physical Review B. 73 (4): 045416. Bibcode:2006PhRvB..73d5416V. doi:10.1103/PhysRevB.73.045416.
  25. ^ Novotny, L.; Pohl, D. W.; Hecht, B. (1995). "Scanning near-field optical probe with ultrasmall spot size". Optics Letters. 20 (9): 970. Bibcode:1995OptL...20..970N. doi:10.1364/OL.20.000970. PMID 19859393.
  26. ^ a b Qian, X.-M.; Nie, S. M. (2008). "Single-molecule and single-nanoparticle SERS: From fundamental mechanisms to biomedical applications". Chemical Society Reviews. 37 (5): 912–20. doi:10.1039/B708839F. PMID 18443676.
  27. ^ Rendell, R.; Scalapino, D. (1981). "Surface plasmons confined by microstructures on tunnel junctions". Physical Review B. 24 (6): 3276–3294. Bibcode:1981PhRvB..24.3276R. doi:10.1103/PhysRevB.24.3276.
  28. ^ a b c AFM-마이크로라만과 나노라만TM
  29. ^ [TERS 현미경이 할 수 있는 일, SERS가 할 수 없는 일 TERS 현미경이 할 수 있는 일, SERS가 할 수 있는 일, SERS가 할 수 없는 일] 오사카 대학 응용물리학 사토시 카와타 학부, 오사카 부, RIKEN, 일본 사이타마 시와타마 시 와코 부.
  30. ^ Kawata, Satoshi; Inouye, Yasushi; Verma, Prabhat (2009). "Plasmonics for near-field nano-imaging and superlensing". Nature Photonics. 3 (7): 388–394. Bibcode:2009NaPho...3..388K. doi:10.1038/nphoton.2009.111.
  31. ^ Yano, Taka-aki; Verma, Prabhat; Saito, Yuika; Ichimura, Taro; Kawata, Satoshi (2009). "Pressure-assisted tip-enhanced Raman imaging at a resolution of a few nanometres". Nature Photonics. 3 (8): 473–477. Bibcode:2009NaPho...3..473Y. doi:10.1038/nphoton.2009.74. S2CID 54837097.
  32. ^ Ichimura, Taro; Hayazawa, Norihiko; Hashimoto, Mamoru; Inouye, Yasushi; Kawata, Satoshi (2004). "Tip-Enhanced Coherent Anti-Stokes Raman Scattering for Vibrational Nanoimaging". Physical Review Letters. 92 (22): 220801. Bibcode:2004PhRvL..92v0801I. doi:10.1103/PhysRevLett.92.220801. PMID 15245207. S2CID 29726570.
  33. ^ Pettinger B．Topics Appl. 물리적, 103, 217–240(2006)
  34. ^ L. 레일리, 필 매그.. 8, 261–274 (1879)
  35. ^ E.G. van Putten; D. Akbulut; J. Bertolotti; W.L. Vos; A. Lagendijk & A.P. Mosk (2011). "Scattering Lens Resolves Sub-100 nm Structures with Visible Light". Physical Review Letters. 106 (19): 193905. arXiv:1103.3643. Bibcode:2011PhRvL.106s3905V. doi:10.1103/PhysRevLett.106.193905. PMID 21668161. S2CID 15793849.
  36. ^ R. M. Silverstein, G. C. Bassler, T. C. Morill, 유기화합물의 분광학적 식별, 제5판 Wiley, 뉴욕 (1991) ISBN 0-471-39362-2
  37. ^ Hammiche, A.; Pollock, H. M.; Reading, M.; Claybourn, M.; Turner, P. H.; Jewkes, K. (1999). "Photothermal FT-IR Spectroscopy: A Step Towards FT-IR Microscopy at a Resolution Better Than the Diffraction Limit". Applied Spectroscopy. 53 (7): 810–815. Bibcode:1999ApSpe..53..810H. doi:10.1366/0003702991947379. S2CID 93359289.
  38. ^ Hammiche, A.; Bozec, L.; Conroy, M.; Pollock, H. M.; Mills, G.; Weaver, J. M. R.; Price, D. M.; Reading, M.; et al. (2000). "Highly localized thermal, mechanical, and spectroscopic characterization of polymers using miniaturized thermal probes". Journal of Vacuum Science and Technology B. 18 (3): 1322. Bibcode:2000JVSTB..18.1322H. doi:10.1116/1.591381. S2CID 55856483.
  39. ^ a b c Brehm, Markus; Taubner, Thomas; Hillenbrand, Rainer; Keilmann, Fritz (2006). "Infrared Spectroscopic Mapping of Single Nanoparticles and Viruses at Nanoscale Resolution". Nano Letters. 6 (7): 1307–1310. Bibcode:2006NanoL...6.1307B. doi:10.1021/nl0610836. PMID 16834401.
  40. ^ a b c Julien Houel; et al. (2007). "Ultraweak-Absorption Microscopy of a Single Semiconductor Quantum Dot in the Midinfrared Range". Physical Review Letters. 99 (21): 217404. Bibcode:2007PhRvL..99u7404H. doi:10.1103/PhysRevLett.99.217404. PMID 18233255. S2CID 13225150.
  41. ^ a b Houel, Julien; Homeyer, Estelle; Sauvage, SéBastien; Boucaud, Philippe; Dazzi, Alexandre; Prazeres, Rui; Ortéga, Jean-Michel (2009). "Midinfrared absorption measured at a λ/400 resolution with an atomic force microscope". Optics Express. 17 (13): 10887–94. Bibcode:2009OExpr..1710887H. doi:10.1364/OE.17.010887. PMID 19550489. S2CID 120639500.
  42. ^ Verity, Jocelyne E.; Chhabra, Neetu; Sinnathamby, Koneswaran; Yip, Christopher M. (2009). "Tracking Molecular Interactions in Membranes by Simultaneous ATR-FTIR-AFM". Biophysical Journal. 97 (4): 1225–1231. Bibcode:2009BpJ....97.1225V. doi:10.1016/j.bpj.2009.06.013. PMC 2726332. PMID 19686671.
  43. ^ a b c Kjoller, K; Felts, J R; Cook, D; Prater, C B; King, W P (2010). "High-sensitivity nanometer-scale infrared spectroscopy using a contact mode microcantilever with an internal resonator paddle". Nanotechnology. 21 (18): 185705. Bibcode:2010Nanot..21r5705K. doi:10.1088/0957-4484/21/18/185705. PMID 20388971.
  44. ^ a b c d e Craig Prater, Kevin Kjoller, Debra Cook, Roshan Shetty, Gregory Meyers, Carl Reinhardt, Jonathan Felts, William King, Konstantin Vodopyanov and Alexandre Dazzi, Nanoscale Infrared Spectroscopy of Materials by Atomic Force Microscopy[permanent dead link] Microscopy and Analysis, 24, 5–8 (2010)
  45. ^ a b Yarrow, Fiona; Kennedy, Eamonn; Salaun, Frederic; Rice, James H. (2010). "Sub-wavelength infrared imaging of lipids". Biomedical Optics Express. 2 (1): 37–43. doi:10.1364/BOE.2.000037. PMC 3028496. PMID 21326633.
  46. ^ a b Ruggeri, Francesco Simone; Mannini, Benedetta; Schmid, Roman; Vendruscolo, Michele; Knowles, Tuomas P. J. (2020-06-10). "Single molecule secondary structure determination of proteins through infrared absorption nanospectroscopy". Nature Communications. 11 (1): 2945. doi:10.1038/s41467-020-16728-1. ISSN 2041-1723. PMC 7287102.
  47. ^ a b Rice, James H. (2010). "Nanoscale optical imaging by atomic force infrared microscopy" (PDF). Nanoscale. 2 (5): 660–7. Bibcode:2010Nanos...2..660R. doi:10.1039/b9nr00279k. hdl:10197/4463. PMID 20648306.
  48. ^ Bethe, H. (1944). "Theory of Diffraction by Small Holes". Physical Review. 66 (7–8): 163–182. Bibcode:1944PhRv...66..163B. doi:10.1103/PhysRev.66.163.
  49. ^ C. J. Bouwkamp, Philips Res. 대표, 5, 321–332(1950)
  50. ^ Cricenti, A.; Generosi, R.; Perfetti, P.; Gilligan, J. M.; Tolk, N. H.; Coluzza, C.; Margaritondo, G. (1998). "Free-electron-laser near-field nanospectroscopy". Applied Physics Letters. 73 (2): 151. Bibcode:1998ApPhL..73..151C. doi:10.1063/1.121739.
  51. ^ Glotin, F (1998). "Activities of the CLIO infrared facility". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 144 (1–4): 8–17. Bibcode:1998NIMPB.144....8G. doi:10.1016/S0168-583X(98)00293-6.
  52. ^ Tanimura, Takahito; Akamatsu, Daisuke; Yokoi, Yoshihiko; Furusawa, Akira; Kozuma, Mikio (2006). "Generation of a squeezed vacuum resonant on a rubidium D1 line with periodically poled KTiOPO4". Optics Letters. 31 (15): 2344–6. arXiv:quant-ph/0603214. Bibcode:2006OptL...31.2344T. doi:10.1364/OL.31.002344. PMID 16832480. S2CID 18700111.
  53. ^ 상헤라, J. S., I. D. 아가왈, 적외선 광섬유 (보카 라톤; 플로리다: CRC
  54. ^ Mossadegh, R.; Sanghera, J.S.; Schaafsma, D.; Cole, B.J.; Nguyen, V.Q.; Miklos, R.E.; Aggarwal, I.D. (1998). "Fabrication of single-mode chalcogenide optical fiber". Journal of Lightwave Technology. 16 (2): 214–217. Bibcode:1998JLwT...16..214M. doi:10.1109/50.661012.
  55. ^ Lahrech, A.; Bachelot, R.; Gleyzes, P.; Boccara, A. C. (1997). "Infrared near-field imaging of implanted semiconductors: Evidence of a pure dielectric contrast". Applied Physics Letters. 71 (5): 575. Bibcode:1997ApPhL..71..575L. doi:10.1063/1.119798. S2CID 11004387.
  56. ^ a b Jordan, Claire E.; Stranick, Stephan J.; Richter, Lee J.; Cavanagh, Richard R. (1999). "Removing optical artifacts in near-field scanning optical microscopy by using a three-dimensional scanning mode". Journal of Applied Physics. 86 (5): 2785. Bibcode:1999JAP....86.2785J. doi:10.1063/1.371126.
  57. ^ Cricenti, A.; Generosi, R.; Barchesi, C.; Luce, M.; Rinaldi, M. (1998). "A multipurpose scanning near-field optical microscope: Reflectivity and photocurrent on semiconductor and biological samples". Review of Scientific Instruments. 69 (9): 3240. Bibcode:1998RScI...69.3240C. doi:10.1063/1.1149089.
  58. ^ Pethica, J B; Oliver, W C (1987). "Tip Surface Interactions in STM and AFM". Physica Scripta. T19A: 61–66. Bibcode:1987PhST...19...61P. doi:10.1088/0031-8949/1987/T19A/010.
  59. ^ a b Palmer, R; Dittmar, R (1993). "Step-scan FT-IR photothermal spectral depth profiling of polymer films". Thin Solid Films. 223 (1): 31–38. Bibcode:1993TSF...223...31P. doi:10.1016/0040-6090(93)90724-4.
  60. ^ Anderson, Mark S. (2000). "Infrared Spectroscopy with an Atomic Force Microscope". Applied Spectroscopy. 54 (3): 349–352. Bibcode:2000ApSpe..54..349A. doi:10.1366/0003702001949618. S2CID 95187852.
  61. ^ Sun, W. X.; Shen, Z. X. (2003). "Near-field scanning Raman microscopy using apertureless probes". Journal of Raman Spectroscopy. 34 (9): 668–676. Bibcode:2003JRSp...34..668S. doi:10.1002/jrs.1063.
  62. ^ Grausem, J.; Humbert, B.; Burneau, A.; Oswalt, J. (1997). "Subwavelength Raman spectroscopy". Applied Physics Letters. 70 (13): 1671. Bibcode:1997ApPhL..70.1671G. doi:10.1063/1.118665.
  63. ^ Dragnea, Bogdan; Preusser, Jan; Schade, Wolfgang; Leone, Stephen R.; Hinsberg, William D. (1999). "Transmission near-field scanning microscope for infrared chemical imaging". Journal of Applied Physics. 86 (5): 2795. Bibcode:1999JAP....86.2795D. doi:10.1063/1.371127. S2CID 12908935.
  64. ^ Webster, S.; Batchelder, D. N.; Smith, D. A. (1998). "Submicron resolution measurement of stress in silicon by near-field Raman spectroscopy". Applied Physics Letters. 72 (12): 1478. Bibcode:1998ApPhL..72.1478W. doi:10.1063/1.120598.
  65. ^ Akhremitchev, Boris B.; Pollack, Steven; Walker, Gilbert C. (2001). "Apertureless Scanning Near-Field Infrared Microscopy of a Rough Polymeric Surface". Langmuir. 17 (9): 2774–2781. doi:10.1021/la001401v.
  66. ^ Hayazawa, N (2000). "Metallized tip amplification of near-field Raman scattering". Optics Communications. 183 (1–4): 333–336. Bibcode:2000OptCo.183..333H. doi:10.1016/S0030-4018(00)00894-4.
  67. ^ Masaki, Tatsuhiro (2004). "Near-field infrared imaging of molecular changes in cholesteryl oleate by free electron laser infrared ablation". Journal of Applied Physics. 95 (1): 334–338. Bibcode:2004JAP....95..334M. doi:10.1063/1.1628380.
  68. ^ Mayet, Celine; Dazzi, Alexandre; Prazeres, Rui; Ortega, Jean-Michel; Jaillard, Danielle (2010). "In situ identification and imaging of bacterial polymer nanogranules by infrared nanospectroscopy". The Analyst. 135 (10): 2540–5. Bibcode:2010Ana...135.2540M. doi:10.1039/C0AN00290A. PMID 20820491.
  69. ^ E. 로마노, S. Traabattoni, M. Campionione, E. Merati, A. 사셀라와 D. Narducci 표면 현미경의 수소 종단 분석에서 AFM과 FTIR의 결합 사용: 과학, 기술, 응용 및 교육, A. Méndes-Vilas 및 J. Diaz (Eds.), Vol. 3, 페이지 1984–1992 (2010) ISBN 978-84-614-6191-2
  70. ^ McDonough, Laurie A.; Dragnea, Bogdan; Preusser, Jan; Leone, Stephen R.; Hinsberg, William D. (2003). "Water Vapor Uptake in Photolithographic Polymers Observed by Infrared Near-Field Scanning Optical Microscopy in a Controlled Environment". The Journal of Physical Chemistry B. 107 (21): 4951–4954. doi:10.1021/jp022489j. S2CID 18265192.