1 上海工程技术大学机械与汽车工程学院, 上海 201620
2 美国爱荷华州立大学机械工程系, 美国 爱荷华州 50011
3 上海海洋大学工程学院, 上海 201306
4 武汉大学动力与机械学院, 湖北 武汉 430072
激光辅助近场纳米制造是利用近场聚焦激光束突破衍射极限对材料进行加工,使其发生纳米域内的相变或爆炸,从而制造纳米级材料和复杂结构的技术。基于探针的激光辅助近场制造技术是激光辅助近场纳米制造的一大分支。加工域内原位光场、温升、应力以及材料结构演变是纳米加工动态过程中的重要信息,有助于深入理解纳米加工过程多物理场相互作用的物理机制,以及进一步优化加工过程控制。本文主要综述了基于扫描探针显微镜探针针尖的激光辅助近场纳米加工中光场、温度场、应力场探测的实验和结构演变的理论计算工作。
显微 近场显微镜 激光辅助纳米制造 拉曼光谱 分子动力学模拟
1 复旦大学 上海超精密光学制造工程中心 光科学与工程系, 上海 200433
2 伊斯兰堡 巴基斯坦信息技术学院 物理系, 伊斯兰堡 45550
“衍射极限”实际上不是一个真正的障碍,除非处理远场和定位精度。这种衍射障碍并不是坚不可摧的,可以利用一些智能技术来突破光学衍射极限。讨论了四种技术,近场扫描光学显微镜(NSOM)法,受激发射损耗(STED)显微镜法,光激活定位显微镜(PALM)法或随机光学重建显微镜(STORM)法和结构照明显微镜(SIM)法,并且介绍了各自的基本原则与优劣。NSOM利用纳米级探测器检测通过光纤的极小汇聚光斑,从而获得单个像素的分辨率;PALM和STORM利用荧光探针,实现暗场和荧光的转换,从而观察到极小的荧光团;SIM则是利用栅格图案与样品叠加成像来实现。其中,STORM具有相对较高的潜力,能够更为有效地突破衍射极限。
衍射极限 近场显微镜 三维显微 diffraction limit near-field microscopy three-dimensional microscopy
