超高靈敏度探測和超高空間分辨率成像是所有光學(xué)探測和成像工具的終極奮斗目標(biāo)，將二者結(jié)合起來將成為揭示微觀世界物理和化學(xué)現(xiàn)象及其本源機理的強大武器。拉曼光譜通過光與分子的非彈性散射光譜信息揭示分子內(nèi)部的轉(zhuǎn)動和振動形態(tài)，是識別分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的有效手段，也是研究分子結(jié)構(gòu)變化的重要工具，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)的各個領(lǐng)域。在過去的幾十年里，科學(xué)家們一直致力于探索和開發(fā)各種方法，提高拉曼光譜探測的信號靈敏度和成像的空間分辨率，以實現(xiàn)更小基團乃至單個分子的化學(xué)識別成像這一宏偉的目標(biāo)。 GmjTxNU@
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2013年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的董振超和侯建國研究團隊利用基于STM技術(shù)的針尖增強拉曼光譜(TERS)，成功實現(xiàn)了分子尺度上亞納米空間分辨率的單分子光學(xué)拉曼成像（Nature 498, 82-86, 2013），該研究成果入選2013年度“中國科學(xué)十大進展”。然而傳統(tǒng)的拉曼增強原理（Rev. Mod. Phys. 57, 783-826, 1985）難以解釋實驗上觀察到的亞納米空間分辨率的物理根源，因而對該實驗的物理解釋成了困惑學(xué)術(shù)界的一個亟待解決的難題。最近，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家實驗室（籌）光物理重點實驗室研究員李志遠帶領(lǐng)博士生張超和陳寶琴，基于分子在TERS系統(tǒng)的納米間隙(nanogap)中的自相互作用，提出了一種對傳統(tǒng)的拉曼增強原理進行修正的方法，成功解釋了利用TERS得到亞納米空間分辨率拉曼成像的物理機制。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套普遍適用于微納光學(xué)結(jié)構(gòu)的新拉曼散射理論。 *OX;ZQg0
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