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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/538| Desarrollo, implementación y aplicaciones de un microscopio de barrido en el campo cercano | |
| JUAN MANUEL MERLO RAMIREZ | |
| J. FELIX AGUILAR VALDEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Microscopes Optical microscopes | |
| Actually, the interactions between electromagnetic fields and subwavelength
structures, is one of the most important phenomena, due to its application to
tiny systems of control, transfer and processing of information. In this sense,
there are many instruments developed for the observation of such
interactions, one of the most used is the Near Field Optical Microscope
(SNOM). This system is based in the bidimensional scan of a probe that
detects the interactions between a sample and such probe. It is important to
note, that a near field optical microscope needs to keep the probe at very
close proximity of the surface of the sample, thus, it is necessary a control
distance system. In the most of the cases, the probe is used to as force
sensor, such force works as a reference of the distance.
In the present work, we developed a Photon Scanning Tunneling Microscope,
a special kind of SNOM, with piezoelectric distance control. We describe in
detail the components of the system, their integration and characterization.
We explain the implementation of the microscope and we deduce the
limitations and capabilities experimentally. We describe the advantages of
our system compared with commercially available systems. On the other
hand, we show a collection of images of the optical interactions generated by
spherical dielectric particles, with average radius of 200 nm, acquired with our system.
Finally, we analyzed the intensities distributions of the experiments, and
conclude that the width of such distributions changes as a linear function of
the probe-sample distance. In the appendix, we show the presented works in
Conferences and submitted to international reviews En la actualidad, las interacciones del campo electromagnético con estructuras de dimensiones menores a la longitud de onda, es uno de los fenómenos que mayor importancia tiene, debido a sus aplicaciones en el desarrollo de sistemas pequeños para control, transferencia y procesamiento de información. En este sentido, muchos son los instrumentos que se han desarrollado para la observación de dichas interacciones, entre los cuales podemos mencionar el microscopio de barrido en el campo cercano (SNOM por sus siglas en inglés) como uno de los más empleados. Estos aparatos, se basan en la realización de muestreos bidimensionales de una sonda que detecta las interacciones entre la muestra en estudio y ella misma. Es importante señalar, que los microscopios de barrido en el campo cercano requieren un sistema de control de distancia, que mantenga a la sonda a una distancia constante de la superficie de la muestra, para lo cual se han desarrollado técnicas alternativas. En la mayoría de los casos, se utiliza también la sonda como sensor de fuerza, que sirve como referencia de distancia. En el presente trabajo, se desarrolló un microscopio de barrido en el campo cercano por tunelaje de fotones (PSTM por sus siglas en inglés), con control de distancia basado en un sensor de fuerza piezoeléctrico. Se realiza una descripción detallada de los componentes, su integración y caracterización. Se dedica parte del trabajo a la implementación del microscopio, y se deducen experimentalmente sus limitaciones y capacidades, así como de las ventajas que muestra en comparación de los sistemas disponibles comercialmente. Por otro lado, se muestran imágenes de la interacción generada por partículas esféricas y dieléctricas de radios promedio de 200 nm, obtenidas con el sistema desarrollado. Finalmente se analizan las distribuciones de intensidad registradas en los experimentos y se concluye que el ancho de dichas distribuciones cambia como función lineal de la distancia sonda-muestra. En los apéndices se muestran los trabajos presentados en conferencias y presentados para revisión en revistas internacionales arbitradas. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2010-12 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Merlo-Ramirez J.M. | |
| ÓPTICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Óptica |
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