Fachbereich 11 - Physik
Physikalisches Institut
Grenzflächenphysik (Prof. H. Fuchs)

Nahfeldoptik

Die Gruppe beschäftigt sich mit lokalen optischen Phänomenen unterhalb der Beugungsgrenze von ca. 200 nm mit folgenden Schwerpunkten:

1. Entwicklung von Sonden für die optische Nahfeldmikroskopie mit einer Auflösung unterhalb von 50 nm (Tetraedersonde, Dreieck-Apertursonde) und für die optische Nahfeldmikroskopie und -lithographie in Flüssigkeiten.

2. Fluoreszenz-Nahfeldmikroskopie an Einzelmolekülen, Halbleiter-Nanopartikeln und an biologischen Objekten (Kernporenkomplex).

3. Nahfeldmikroskopie metallischer Nanostrukturen: Nachweis von Oberflächenplasmonen kurzer Wellenlänge (50 - 100 nm); Abbildung von Farbstoffen auf metallischen Substraten.

4. Einzelmolekül-Mikroskopie.

Geförderte Projekte:

1. Optische Nahfeldmikroskopie und -spektroskopie: BMBF-Verbundprojekt

2. Nahfeldoptische Lokalisierung einzelner Moleküle mit einer Ortsauflösung unter 10 nm; Anwendung in der Einzel-DNS Hybridisierung im Schwerpunkt "Physik, Chemie und Biologie einzelner Moleküle" der VW-Stiftung

3. Nahfeldoptische Herstellung von Oberflächen mit nanostrukturierten Bindungseigenschaften: DFG

4. Nahfeldmikroskopie und -lithographie in Flüssigkeiten: DFG

Drittmittelgeber:

BMBF, DFG, VW-Stiftung

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. A. Naber, Projektleiter (4), Dr. U. Fischer, Projektleiter (1-3), Dr. E. Bortchagovsky (Gastwissenschaftler), Dr. G. Colas des Francs (Gastwissenschaftler), Dr. H.-J. Maas, Dr. J. Heimel, C. Höppener, D. Molenda, O. Panzer

Veröffentlichungen:

Heimel, J., U.C. Fischer, H. Fuchs: SNOM/STM using a tetrahedral tip and a sensitive current-to-voltage converter, J. Microscopy 202, 53-59, 2001

Fischer, U.C., A. Dereux, J.C. Weeber: Controlling light confinement by excitation of localized surface plasmons. In: Near-field Optics and Surface Plasmon Polaritons", S. Kawata ec. Topics in Applied Physics 81, 49-69, 2001

Fischer, U.C., J. Heimel: Elastic scattering by a metal sphere with an adsorbed molecule as a model for the detection of single molecules by scanning probe enhanced elastic resonant scattering (SPEERS), J. J. Appl. Phys. 40, 4391-4394, 2001

Fischer, U.C., J. Heimel, H.-J. Maas, M. Hartig, S. Höppener, H. Fuchs: Latex bead projection nano-patterns, Surf. Interface Anal. 33, 75-80, 2002

Maas, H.-J., A. Naber, H. Fuchs, U.C. Fischer, J.C. Weeber, A. Dereux: Imaging of photonic nanopatterns by scanning near-field optical microscopy, J. Opt. Soc. Am. B 19, 1295-1300, 2002

Fischer, U.C., E.G. Bortchagovsky, J. Heimel, R.T. Hanke: Increased transmission of a thin gold film by adsorbed layers of dye molecules, Appl. Phys. Lett. 80, 3715, 2002

Bortchagovsky, E.G., U.C. Fischer: On the modulation of optical transmission spectra of thin dye layers by a supporting medium, J. Chem. Phys. 177, 5384-5392, 2002

Naber, A., D. Molenda, U.C. Fischer, H.-J. Maas, C. Höppener, N. Lu, H. Fuchs: Enhanced light confinement in a near-field optical probe with a triangular aperture, Phys. Rev. Lett. 89, 210801-(1-4), 2002

Heimel, J., H. Fuchs, U.C. Fischer: The imaging of small domains of J-aggregated dye molecules by scanning near-field optical microscopy, Single Mol. 3, 25-33, 2002

Höppener, C., D. Molenda, H. Fuchs, A. Naber: Simultaneous topographical and optical characterization of near-field optical aperture probes by way of imaging fluorescent nanospheres, Appl. Phys. Lett. 80, 1331-1333, 2002