| 최초로 분자단위 이하 해상도의 단일 분자 광유도 형광 이미징 달성 | ||
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  중국과기대 허우젠궈(侯建國) 연구팀 소속 둥전차오(董振超) 연구그룹은 세계 최초로 분자단위 이하 해상도의 단일 분자 광유도 형광 이미징을 달성함으로써 원자 규모에서 물질 구조를 표현하고 빛과 물질 간의 상호작용 본질을 규명하는데 새로운 기술적 방법을 제공했다. 해당 성과는 "Nature Photonics"에 게재됐다. 빛을 이용한 원자 규모의 해상도 달성은 나노광학 분야에서 추구하는 궁극적인 목표이다. 주사 근접장 광학현미경(SNOM)의 출현은 해당 목표 달성에 희망을 가져다주었다. 하지만 형광 방출은 라만 산란 과정과는 다른바 분자 형광은 금속 구조가 분자에 매우 접근할 경우 비방사 과정이 확대됨과 아울러 주도적 지위를 차지하므로 형광 신호가 감소되어 SNOM의 해상도를 크게 제한한다. 이는 SNOM 형광 이미징의 공간 해상도가 10nm 수준에 도달하기 어려운 근본적인 원인이다. 연구그룹은 플라즈몬 나노 캐비티(Nanocavity) 구조를 심층적으로 정밀 조절했다. 특히 프로브 팁(Probe tip)의 원자급 구조 제조 및 제어를 달성했다. 또한 정밀한 프로브 팁 수식 방법으로 프로브 팁에 1개 원자 규모의 은 클러스터 융기 구조를 구축함과 아울러 나노 캐비티 플라즈몬 공명 모드를 입사 레이저 및 분자 발광 에너지와 모두 효과적으로 매칭될 수 있는 상태로 조절한 다음 매우 얇은 3개 원자층 두께의 유전체층으로 분자와 금속 기질의 전하 이동을 차단함으로써 서브 나노미터 해상도의 단일 분자 광유도 발광 이미징을 달성했다. 탐침이 분자에 접근할 경우 간격이 1nm이하라도 광유도 발광 강도는 간격이 작아짐에 따라 단조 증가되고 일반적으로 존재하는 형광 소광 현상이 완전히 소실됐다. 이는 동 기술 발명의 보편성을 충분하게 보장하며 물리, 화학, 재료, 생물 등 분야에서의 광범위한 응용에 튼튼한 기반을 마련했다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-08/12/content_450607.htm?div=-1 |
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