Fabricação e caracterização de nanoponteiras metálicas para microscopia óptica de campo próximo

Abstract

Desenvolvemos, neste trabalho, as ferramentas fundamentais para a construção de um sistema de microscopia óptica de campo próximo (MOCP). O trabalho foi divido em duas partes, sendo a primeira dedicada à construção de nanoponteiras metálicas e a segunda à montagem do sistema de campo próximo. De nimos um conjunto de parâmetros que ajustam o método utilizado e que resultaram em nanoponteiras a adas com até 13, 3nm de diâmetro no ápice. Uma vez obtidas as ponteiras de prova, um sistema de aproximação baseado em materiais piezoelétricos foi desenvolvido. Por m, os parâmetros foram testados através de medidas que relacionam o sinal óptico detectado localmente com a distância entre a nanoponteira e a amostra. Também detectamos o sinal de segundo harmônico de uma fonte laser com pulsos de sub-picossegundos espalhado na extremidade da nanoponteira, comprovando a capacidade de utilizar o sistema de campo próximo com detecção de sinal óptico não linear.

We developed in this work the fundamental tools to set up a near- eld scanning optical microscopy (NSOM) system. The work was divide in two parts, where the rst was dedicated to construct metallic nanotips and the second to build the optical system. We set an amount of parameters that adjust the used method and results in sharp nanotips with 13, 3nm. Once we get the probe tips, an approach system based on piezoelectric materials was developed. Afterwards the parameters were tested by measurements that relate the optical signal locally detected with the distance between the nanotip and the sample. We also detected the second harmonic scattering of a sub-picosecond pulsed laser source from the nanotip apex to prove the ability of near- eld system to be used as a nonlinear optical detector.