閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
深度解讀

我科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)亞分子分辨的單分子光致熒光成像

來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)2020-08-13 我要評(píng)論(0 )   

記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校侯建國(guó)院士團(tuán)隊(duì)的董振超研究小組,在世界上首次實(shí)現(xiàn)了亞分子分辨的單分子光致熒光成像,為在原子尺度上展顯物質(zhì)結(jié)構(gòu)、揭示光與物質(zhì)相...

記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校侯建國(guó)院士團(tuán)隊(duì)的董振超研究小組,在世界上首次實(shí)現(xiàn)了亞分子分辨的單分子光致熒光成像,為在原子尺度上展顯物質(zhì)結(jié)構(gòu)、揭示光與物質(zhì)相互作用本質(zhì)提供了新的技術(shù)手段。該成果于8月10日在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》上。


  用光實(shí)現(xiàn)原子尺度空間分辨一直是納米光學(xué)領(lǐng)域追求的終極目標(biāo)之一。掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(SNOM)的出現(xiàn)點(diǎn)燃了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的希望,然而,熒光發(fā)射與拉曼散射過程不同,分子熒光在金屬結(jié)構(gòu)非??拷肿訒r(shí)會(huì)由于非輻射過程被放大并占主導(dǎo)而導(dǎo)致熒光信號(hào)被淬滅,這極大限制了近場(chǎng)熒光顯微鏡的分辨率發(fā)展,也是迄今為止SNOM熒光成像空間分辨率很少達(dá)到10納米左右水平的根本原因。


  針對(duì)以上挑戰(zhàn),該團(tuán)隊(duì)對(duì)等離激元納腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的精細(xì)調(diào)控,特別是探針尖端原子級(jí)結(jié)構(gòu)的制作與控制。他們通過精致的針尖修飾方法在探針尖端構(gòu)筑了一個(gè)原子尺度的銀團(tuán)簇突起結(jié)構(gòu),并將納腔等離激元共振模式調(diào)控到與入射激光和分子發(fā)光的能量均能有效匹配的狀態(tài),再采用超薄的三個(gè)原子層厚的介電層隔絕分子與金屬襯底的電荷轉(zhuǎn)移,從而成功實(shí)現(xiàn)了亞納米分辨的單分子光致發(fā)光成像。


  他們驚喜地發(fā)現(xiàn),當(dāng)探針逼近分子時(shí),即便間距在一納米以下,光致發(fā)光的強(qiáng)度還是一直在隨間距的變小而單調(diào)增強(qiáng),通常存在的熒光淬滅現(xiàn)象完全消失。這充分保證了這項(xiàng)技術(shù)發(fā)明的普適性,為廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、材料、生物等領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。


  這些研究結(jié)果實(shí)現(xiàn)了掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微領(lǐng)域長(zhǎng)期期待的用光解析分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的目標(biāo),為在亞納米尺度上探測(cè)和調(diào)控分子局域環(huán)境、以及光與物質(zhì)相互作用提供了新的技術(shù)方法,對(duì)于近場(chǎng)光譜學(xué)和顯微學(xué)的基礎(chǔ)認(rèn)知與技術(shù)發(fā)展都至關(guān)重要。(記者吳長(zhǎng)鋒)


轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

物質(zhì)熒光亞分子
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀