ساخت دستگاه Nano-FTIR

[سمندون 19,437]

دستگاه‌های رایج طیف سنج مادون قرمز قادر به بررسی نانومواد نیستند، اخیرا یک گروه تحقیقاتی در آلمان موفق شده‌اند دستگاهی بسازند که می‌تواند از نانوذرات و دیگر مواد نانومقیاس طیف مادون قرمز بگیرد. قدرت تفکیک این دستگاه 100 برابر بیشتر از دستگاه‌های رایج طیف سنجی مادون قرمز است.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، محققان موسسه علم مواد باسکو و شرکت نیزپک در آلمان، موفق شدند دستگاهی ارائه کنند که قادر است طیف مادون قرمزی، که از یک منبع گرمایی ایجاد می‌شود را با قدرت تفکیک 100 برابر بیشتر از دستگاه‌های رایج طیف سنجی مادون قرمز، ضبط کند. در آینده از این دستگاه می‌توان برای آنالیز ترکیبات شیمیایی و ساختار نانومواد در کامپوزیت‌های پلیمری استفاده کرد.

جذب پرتو مادن قرمز یکی از ویژگی‌های ترکیبات شیمیایی و ساختاری مواد است. بنابراین از این ویژگی‌ می‌توان به‌عنوان اثر انگشت مواد استفاده کرد. طیف سنجی مادون قرمز یکی از ابزارهای بسیار مهم برای بررسی و شناسایی مواد در حوزه‌های مختلف از جمله علم مواد و تشخیص زیست پزشکی است. با دستگاه‌های نوری رایج، مانند FTIR ( مادون قرمز تبدیل فوریه)، نور نمی‌تواند روی نقطه‌ای زیر چند میکرومتر متمرکز شود. با وجود چنین محدودیتی نمی‌توان از این دستگاه در بررسی نانوذرات، مولکول‌ها یا ادوات نیمه‌هادی مدرن استفاده کرد.

 

محققان شرکت نیزپک و نانو گونه، دستگاهی ارائه کرده‌اند که قادر است مواد نانومقیاس دارای تابش حرارتی را با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز مورد مطالعه قرار دهد. این دستگاه مبتنی بر یک میکروسکوپ میدان نزدیک پراش (NeaSNOM) است که در آن از یک نوک فلزی بسیار تیز برای اسکن توپوگرافی سطح استفاده می‌شود. در حالی که سطح در حال اسکن شدن است، با استفاده از یک منبع گرمایی به نوک نور مادون قرمز تابیده می‌شود. این نوک همانند یک آنتن عمل کرده و نور تابیده شده را به یک نقطه نانومقیاس پراش ( نانوفکوس) می‌دهد. با استفاده از طیف سنجی FTIR دارای طراحی خاص، می‌توان پرتو پراش یافته را آنالیز کرد. با این کار محققان قادر خواهند بود تا طیف مادون قرمز ضبط شده از یک نمونه بسیار کوچک بدست آورند.

 

در این پروژه محققان تصاویر مادون قرمز از یک دستگاه نیمه‌هادی که توسط شرکت اینفینون تکنولوژی ( در مونیخ) ساخته شده را گرفتند. در این پروژه، پژوهشگران موفق شدند تا به قدرت تفکیک فضایی بهتر از 100 نانومتر دست یابند. نتایج نشان داد که می‌توان با است دستگاه روی نقطه‌ای متمرکز شد که اندازه آن صد برابر کوچکتر حد مینیمم دستگاه رایج طیف سنجی مادون قرمز است.

 

نتایج این تحقیق در نشریه Nature Materials به چاپ رسیده است.