Neuartige hochauflösende optische Rasternahfeldsonde mit Metallspitze auf Apertur

• Antragsteller: Dr. Reinhard Guckenberger
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5419737

Das optische Rasternahfeldmikroskop (Scanning Near-field Optical Microscope: SNOM) verspricht für die Abbildung von Oberflächen eine Auflösung weit unter dem Beugungslimit konventioneller Lichtmikroskope. Allerdings wurde bei dem zunächst verbreitetsten Typ, dem Apertur-SNOM, eine Auflösung unter 50 nm nur sehr vereinzelt erzielt. Mit dem neueren Streu-SNOM wird eine höhere Auflösung erreicht, es erfordert aber besondere Maßnahmen zur Unterdrückung von Hintergrundlicht, was für einige Anwendungsbereiche wie z.B. Einzelmolekülfluoreszenz nicht ausreicht. Mit einem in meiner Gruppe entwickelten neuen Prinzip, bei dem eine feine Metallspitze auf eine Apertursonde gesetzt wird, lassen sich die Vorteile der beiden SNOM-Typen vereinen. So konnten in ersten Experimenten einzelne Fluoreszenzmoleküle mit Details unter 10 nm abgebildet werden, eine weltweit bisher noch nicht erreichte Auflösung. Die Position der Fluoreszenzmoleküle lässt sich dabei mit nm-Genauigkeit bestimmen, gleichzeitig wird ihre räumliche Orientierung erfasst. Diese Informationen werden noch durch die simultan mitgemessene Topographie entscheidend ergänzt. Diese Kombination von optischer und topographischer Information mit sehr hoher Auflösung macht diese neue Methode für viele Anwendungen sehr interessant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen