나노기술 및 정책 정보

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스페인 도노스티아 연구소(CIC nanoGUNE) 연구팀은 표면에 민감한 기술로 확립된 나노 스케일 적외선 이미징으로 표면 아래 최대 100nm에 위치한 물질의 화학적 나노 식별에 사용될 수 있음을 보여줌. 더욱이 결과는 얇은 표면층의 적외선 시그니처가 동일한 재료의 하부 표면층의 시그니처와 다르며, 이는 두 경우를 구별하기 위해 이용 될 수 있음을 보여줌. 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광법과 같은 적외선을 사용한 광학 분광법을 통해서도 유기 및 무기 물질의 화학적 식별이 가능함. 기존의 FTIR 현미경과 구별 할 수 있는 가장 작은 물체는 마이크로미터 규모의 크기임. 그러나 연구팀은 나노-FTIR을 사용하여 수 나노미터만큼 작은 물체를 분석했음. 근접장 광학 현미경에 기초한 나노-FTIR에서, 스캐닝 프로브 현미경의 날카로운 금속 팁에 적외선이 산란됨. 팁은 관심있는 샘플의 표면에 걸쳐 스캔되고 산란된 빛의 스펙트럼은 푸리에 변환 검출 원리를 사용하여 기록됨. 팁 산란광을 기록하면 샘플의 적외선 스펙트럼 특성과 팁 정점 바로 아래에 있는 영역의 화학적 조성이 산출됨. 팁은 샘플 표면에서 스캔되므로 nano-FTIR은 일반적으로 표면 특성화 기술로 간주됨. 중요한 것은 팁에 의해 나노 초점이 맞춰진 적외선은 팁 아래의 나노 메트릭 영역을 프로브 할뿐만 아니라 실제로 팁 아래의 나노 메트릭 볼륨을 프로브하는 것임.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ ("Subsurface chemical nanoidentification by nano-FTIR spectroscopy") 지에 게재됨.