德国研究人员联合国际团队开发出一种名为超低尖端振幅s-SNOM（ULA-SNOM）的新型显微镜技术，实现了高达1纳米的空间分辨率，能够以前所未有的精度捕捉表面对光的反应。这项突破性进展使得观察原子尺度结构，如单个分子和微小缺陷成为可能。通过结合散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）与非接触式原子力显微镜（nc-AFM），并利用银探针尖端在可见激光照射下形成微小等离子体腔，研究人员在埃级尺度上实现了精细的光学对比度。该技术有望推动纳米材料开发、改进埃级表面特性，并为电子和医疗设备新材料的设计带来革命性进步，为光学工程和材料科学开辟了新的可能性。

🔬 **原子级分辨率成像新突破**：研究团队开发了一种名为ULA-SNOM的散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）技术，实现了高达1纳米的空间分辨率，能够以前所未有的精度捕捉表面对光的反应，从而观察到原子尺度的结构，如单个分子和微小缺陷。

💡 **技术核心与原理**：ULA-SNOM技术通过将s-SNOM与非接触式原子力显微镜（nc-AFM）相结合，并在可见激光照射下使用银探针尖端，成功创建了一个被限制在微小体积内的等离子体腔。这种特殊的等离子体腔使得在埃级尺度上实现精细的光学对比度成为可能。

🚀 **推动科学与技术进步**：这项技术的发展对于开发和改进纳米材料以及极小尺寸（埃级）的表面具有重要意义。能够以如此高的精度对原子缺陷和纳米级结构进行成像，为光学工程和材料科学开辟了新的可能性，有望推动电子设备或医疗设备新材料的设计进步。

科学家们发明了一种突破性的显微镜，能够以仅1纳米的卓越分辨率捕捉表面对光的反应。这一进展使得观察原子尺度的结构（包括单个分子和微小缺陷）成为可能。能够观察到这些特征，对于开发和改进纳米材料以及极小尺寸（埃级）的表面而言，是向前迈出的重要一步。

具有超低尖端振荡幅度的散射近场光学显微镜。图片来源：Takashi Kumagai

研究光如何在如此微小的尺度上与物质相互作用，对于技术和材料科学的进步至关重要。原子级特征，例如钻石中的缺陷或电子设备中的单个分子，会对材料的行为和性能产生重大影响。为了真正理解和操控这些效应，光学显微镜必须不断发展，以达到这些更小的尺度。

德国马克斯·普朗克学会弗里茨-哈伯研究所的研究人员及其来自日本分子科学研究所/综合研究大（SOKENDAI）和西班牙CIC nanoGUNE的国际合作者开发了一种散射型扫描近场光学显微镜（s-SNOM）方法，其空间分辨率可达1纳米。这项技术被称为超低尖端振幅s-SNOM（ULA-SNOM），它结合了先进的显微镜方法，可在原子层面上对材料进行可视化。

传统的s-SNOM方法使用激光照射的探针尖端扫描表面，通常可实现10至100纳米的分辨率。然而，这对于原子尺度成像而言远远不够。通过将s-SNOM与非接触式原子力显微镜（nc-AFM）相结合，并在可见激光照射下使用银探针尖端，研究人员创建了一个等离子体腔（一种特殊的光场），该腔被限制在一个微小的体积内。这允许在埃级尺度上实现精细的光学对比度。

这种方法使科学家能够研究最小尺度的材料，并有可能推动电子或医疗设备新材料的设计进步。能够以如此高的精度对原子缺陷和纳米级结构等特征进行成像，为光学工程和材料科学开辟了新的可能性。

总之，这一发展为表征原子级精度的表面提供了有价值的工具，为单分子和原子级光学显微镜的未来进步做出了贡献。

编译自/scitechdaily