Metasurface-enhanced optical lever sensitivity for atomic force microscopy

悬臂梁 材料科学 杠杆 光学 反射(计算机编程) 光电子学 刚度 激光器 原子力显微镜 灵敏度(控制系统) 显微镜 纳米技术 物理 复合材料 工程类 量子力学 程序设计语言 计算机科学 电子工程
作者
Zan Yao,Xicheng Xia,Yaoping Hou,Peng Zhang,Xiaomin Zhai,Yuhang Chen
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:30 (36): 365501-365501 被引量:10
标识
DOI:10.1088/1361-6528/ab2435
摘要

We proposed the integration of metasurfaces on atomic force microscopy (AFM) cantilevers to improve the optical lever sensitivity. The metasurface positioned at the back of an AFM cantilever enables anomalous reflection of the laser beam and provides a nonlinear relationship between the incidence and reflection angles following the generalized Snell's law. Therefore, the displacement of the reflected laser spot at the photodetector can be amplified. The metasurface was composed of 30 nm thick Au nano-discs with different diameters in an array of 1500 nm × 300 nm super cells. Using the fabricated metasurface mounted on a precise angle dial and a macroscale cantilever as prototypes, the concept of a metasurface-enhanced cantilever was experimentally ascertained. Results proved that the optical lever sensitivity can be easily increased. Finite element analysis showed that integration of the thin metasurface does not have a significant impact on the cantilever's mechanical properties including stiffness and eigenfrequencies. The proposed metasurface-enhanced optical lever sensitivity may have potential applications in improving functional performances of AFM instruments and cantilever-based sensors, such as allowing much smaller imaging forces and boosting the signal-to-noise ratio.
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
JingyuHuang完成签到,获得积分10
刚刚
chenxiangyu完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
乐开欣完成签到,获得积分10
3秒前
汉堡包应助小高采纳,获得10
3秒前
仙都丽娜应助小高采纳,获得10
3秒前
小二郎应助小高采纳,获得10
3秒前
纪间完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
JingyuHuang发布了新的文献求助150
8秒前
8秒前
9秒前
XXXXL完成签到,获得积分10
9秒前
loyal发布了新的文献求助10
11秒前
小小怪完成签到 ,获得积分10
12秒前
脑洞疼应助风趣怜烟采纳,获得15
12秒前
12秒前
木木发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人应助小高采纳,获得10
13秒前
Hello应助小高采纳,获得10
13秒前
13秒前
搜集达人应助小高采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助小高采纳,获得10
13秒前
打打应助小高采纳,获得10
13秒前
白告应助小高采纳,获得10
13秒前
汉堡包应助小高采纳,获得30
13秒前
天天快乐应助小高采纳,获得10
13秒前
完美世界应助小高采纳,获得30
13秒前
小二郎应助小高采纳,获得10
13秒前
阿俊1212发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
bkagyin应助奔跑西木采纳,获得10
14秒前
Zachary完成签到 ,获得积分10
14秒前
志可刘发布了新的文献求助10
14秒前
GAOYI发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
jyh完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
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 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 3992711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533584
关于积分的说明 11263072
捐赠科研通 3273260
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806018
邀请新用户注册赠送积分活动 882889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809545