[發(fā)明專(zhuān)利]基于金銀納米線(xiàn)光波導(dǎo)的新型探針的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010189999.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101880024A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方蔚瑞;黃映洲;徐紅星
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B82B3/00
• 分類(lèi)號(hào): B82B3/00;G01Q60/22
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米結(jié)構(gòu)及納米器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及是一種基于金銀納米線(xiàn)光波導(dǎo)的新型探針的制備方法。

背景技術(shù)

納米技術(shù)領(lǐng)域是一個(gè)蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域，新型的納米技術(shù)及器件對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、軍事、及科學(xué)探索等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。表面等離子體，即光子激發(fā)的金屬表面的自由電子氣的振蕩，有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，傳播的表面等離子體由于其可以突破衍射極限傳播的特性有著傳統(tǒng)介質(zhì)波導(dǎo)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的基于光纖渡膜的掃描近場(chǎng)顯微鏡的探針由于其孔徑大小與掃描分辨率之間存在不可調(diào)和的矛盾，導(dǎo)致其針尖不能再進(jìn)一步做小而限制了其分辨率，而國(guó)際上最新型的完全由渡膜光波導(dǎo)做成的針尖由于其制備工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致其制備成本高，制作繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單、易于實(shí)施的基于金銀納米線(xiàn)光波導(dǎo)的新型探針的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于金銀納米線(xiàn)光波導(dǎo)的新型探針的制備方法，具體為：

1)采用溶膠-凝膠法合成直徑為50～200納米的納米線(xiàn)掃描針，并將納米線(xiàn)掃描針的前端制成針尖狀端頭；

2)將一空心光導(dǎo)纖維的前端加工成內(nèi)徑為1～4微米的尖端；

3)將納米線(xiàn)掃描針的尾部從空心光導(dǎo)纖維的尖端吸入到空心光導(dǎo)纖維內(nèi)；

4)將納米線(xiàn)掃描針和空心光導(dǎo)纖維的結(jié)合部進(jìn)行熔融處理，以使納米線(xiàn)掃描針固定在空心光導(dǎo)纖維上，并保證納米線(xiàn)掃描針的針尖狀端頭裸露在空心光導(dǎo)纖維的外部。

進(jìn)一步，所述步驟1)中的納米線(xiàn)掃描針為金納米線(xiàn)或銀納米線(xiàn)。

進(jìn)一步，所述金納米線(xiàn)或銀納米線(xiàn)整體長(zhǎng)度的1/3～2/3固定在所述空心光導(dǎo)纖維內(nèi)。

進(jìn)一步，所述步驟1)中的納米線(xiàn)掃描針尖的長(zhǎng)度為8～20微米。

進(jìn)一步，所述步驟2)中的空心光導(dǎo)纖維為空心光纖，其通過(guò)拉錐或腐蝕方法制得所述尖端。

進(jìn)一步，所述空心光纖的尾端用于接入激光，與其前端相結(jié)合的所述納米線(xiàn)掃描針用作掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡的掃描探針、或者將所述納米線(xiàn)掃描針刺入待測(cè)樣品中激發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步，所述納米線(xiàn)掃描針上修飾有納米金顆粒、納米銀顆粒，或者通過(guò)微納加工方法在所述納米線(xiàn)掃描針的前端加工出光柵結(jié)構(gòu)，通過(guò)在所述空心光纖的尾端接入激光，以激發(fā)所述納米線(xiàn)掃描針，并將其用作納米手術(shù)刀，用來(lái)操作或者改變樣品結(jié)構(gòu)，激發(fā)待側(cè)樣品的信號(hào)。

進(jìn)一步，所述步驟2)中的空心光導(dǎo)纖維為玻璃毛細(xì)管，其通過(guò)熔融拉錐方法制得所述尖端。

進(jìn)一步，所述玻璃毛細(xì)管的尾端用于接入激光，與其前端相結(jié)合的所述納米線(xiàn)掃描針用于刺入待測(cè)樣品中激發(fā)信號(hào)。

進(jìn)一步，所述納米線(xiàn)掃描針上修飾有納米金顆粒、納米銀顆粒，或者通過(guò)微納加工方法在所述納米線(xiàn)掃描針的前端加工出光柵結(jié)構(gòu)，通過(guò)在所述玻璃毛細(xì)管的尾端接入激光，以激發(fā)所述納米線(xiàn)掃描針，并將其用作納米手術(shù)刀，用來(lái)操作或者改變樣品結(jié)構(gòu)，激發(fā)待側(cè)樣品的信號(hào)。

本發(fā)明利用空心光纖或玻璃毛細(xì)管與金、銀納米線(xiàn)的直接耦合的方法制備探針，比傳統(tǒng)的光纖腐蝕渡膜的方法更簡(jiǎn)單，制備的探針直接可用作掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡的掃描針尖。而且本方法制備的探針也可以用作納米光源或者納米手術(shù)刀直接對(duì)細(xì)胞等進(jìn)行操作和手術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為溶膠-凝膠法合成的銀納米線(xiàn)；

圖2為溶膠-凝膠法合成的銀納米線(xiàn)另一視圖；

圖3為拉錐后的玻璃毛細(xì)管尖端及納米線(xiàn)；

圖4為銀納米線(xiàn)與玻璃毛細(xì)管融合后的針尖；

圖5為通入激光后激發(fā)的針尖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，本發(fā)明基于金銀納米線(xiàn)光波導(dǎo)的新型探針的制備方法，具體為：

1)采用溶膠-凝膠法合成直徑為50～200納米的納米線(xiàn)掃描針，并將納米線(xiàn)掃描針的前端制成針尖狀端頭；

2)將一空心光導(dǎo)纖維的前端加工成內(nèi)徑為1～4微米的尖端；

3)將納米線(xiàn)掃描針的尾部從空心光導(dǎo)纖維的尖端吸入到空心光導(dǎo)纖維內(nèi)；

4)將納米線(xiàn)掃描針和空心光導(dǎo)纖維的結(jié)合部進(jìn)行熔融處理，以使納米線(xiàn)掃描針固定在空心光導(dǎo)纖維上，并保證納米線(xiàn)掃描針的針尖狀端頭裸露在空心光導(dǎo)纖維的外部。