Improved atomic force microscope infrared spectroscopy for rapid nanometer-scale chemical identification

悬臂梁 材料科学 红外线的 分析化学(期刊) 非接触原子力显微镜 光谱学 光学 红外光谱学 原子力声学显微镜 力谱学 导电原子力显微镜 磁力显微镜 显微镜 纳米 光电子学 纳米技术 原子力显微镜 复合材料 化学 物理 磁场 磁化 量子力学 有机化学 色谱法
作者
Hanna Cho,Jonathan R. Felts,Min-Feng Yu,Lawrence A. Bergman,Alexander F. Vakakis,William P. King
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:24 (44): 444007-444007 被引量:25
标识
DOI:10.1088/0957-4484/24/44/444007
摘要

Atomic force microscope infrared spectroscopy (AFM-IR) can perform IR spectroscopic chemical identification with sub-100 nm spatial resolution, but is relatively slow due to its low signal-to-noise ratio (SNR). In AFM-IR, tunable IR laser light is incident upon a sample, which results in a rise in temperature and thermomechanical expansion of the sample. An AFM tip in contact with the sample senses this nanometer-scale photothermal expansion. The tip motion induces cantilever vibrations, which are measured either in terms of the peak-to-peak amplitude of time-domain data or the integrated magnitude of frequency-domain data. Using a continuous Morlet wavelet transform to the cantilever dynamic response, we show that the cantilever dynamics during AFM-IR vary as a function of both time and frequency. Based on the observed cantilever response, we tailor a time-frequency-domain filter to identify the region of highest vibrational energy. This approach can increase the SNR of the AFM cantilever signal, such that the throughput is increased 32-fold compared to state-of-the art procedures. We further demonstrate significant increases in AFM-IR imaging speed and chemical identification of nanometer-scale domains in polymer films.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Gauss应助清风采纳,获得30
刚刚
你我的共同完成签到 ,获得积分10
1秒前
酱啊油发布了新的文献求助10
1秒前
丙烯酸树脂完成签到,获得积分10
2秒前
BB完成签到,获得积分10
2秒前
坦率的匪应助静仰星空采纳,获得10
3秒前
3秒前
actor2006完成签到,获得积分10
4秒前
zhaxiao完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
希望天下0贩的0应助淘淘采纳,获得10
4秒前
冰火油条虾完成签到,获得积分10
4秒前
陈逸恒发布了新的文献求助10
4秒前
大红完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助应天亦采纳,获得10
5秒前
善学以致用应助echooooo采纳,获得10
5秒前
墨卿完成签到,获得积分10
5秒前
uraylong发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
达达利亚完成签到,获得积分10
7秒前
111发布了新的文献求助30
7秒前
ponytail完成签到,获得积分10
8秒前
榕小蜂完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
wdy111应助Mila采纳,获得20
9秒前
hahhh7发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
科研通AI5应助huyuan采纳,获得10
10秒前
冰西瓜完成签到 ,获得积分0
10秒前
酱啊油完成签到,获得积分10
10秒前
charles发布了新的文献求助10
12秒前
LYL2003完成签到,获得积分10
12秒前
1231完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
大气的天蓝完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
白鸢发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529546
关于积分的说明 11245872
捐赠科研通 3268108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804089
邀请新用户注册赠送积分活动 881339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808653