Efectos térmicos en microscopía túnel asistida por láser

• Autores: Landi, Sandra Marcela
• Año de publicación: 1999
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Martínez, Oscar Eduardo
• Materia: MICROSCOPIA TUNEL ASISTIDA POR LASER; LASTM; EFECTOS TERMICOS; CORRIENTE FOTOTERMICA; CORRIENTE FOTOINDUCIDA; RED TERMICA; LASER ASSISTED SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; LASTM; THERMAL NOISE; PHOTOTHERMAL CURRENT; PHOTOINDUCED CURRENT; THERMAL GRATING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En la mayoria de los experimentos de microscopía túnel asistida por láser, se modulala intensidad de la luz incidente, a fin de discriminar la señal fotoinducida de lacorriente túnel normal, y obtener la información adicional producida por la radiación. Aliluminar la muestra con un haz modulado en intensidad, la absorción no resonante de laluz produce la dilatación térmica de la punta y de la muestra a la frecuencia demodulación, oscureciendo otros posibles efectos inducidos por la radiación. Este ruidotérmico limita el empleo de luz modulada, en los experimentos de fluorescencia u ópticano lineal de campo cercano, en los que se desea una alta resolución espacial. En esta tesis se propone un método en el cual la expansión térmica a la frecuencia demodulación puede ser reducida varios órdenes de magnitud. El método se basa en lailuminación de la muestra con la interferencia producida por dos haces con diferentesdirecciones de propagación y frecuencias de modulación. El patrón de interferencia asíformado da lugar a variaciones espacialmente periódicas de temperatura en la superficiede la muestra. Al variar la frecuencia de modulación de uno de los haces respecto alotro, la fase del patrón de interferencia se mueve dando lugar a ondas viajeras dentro dela zona iluminada. Se midió la reducción en la señal inducida con este esquema deondas viajeras, obteniendo una reducción de más de tres órdenes de magnitud en lacomponente térmica de la señal.
Modulating the light intensity is a common technique for extracting the light inducedinformation from background signal and noise in laser assisted scanning tunnelingmicroscopy. When irradiating the sample with a modulated light intensity. nonresonantlight absorption results in tip and sample heating and expansion at the modulationfrequency, obscuring other possible laser induced mechanisms. This thermal noiselimits the use of light modulation when very high spatial resolution is desired influorescence or nonlinear optics near field experiments. In this thesis we describe a method in which the thermal expansion at the modulationfrequency can be reduced by orders of magnitude. The method is based on theirradiation of the sample with two interfering laser beams at different frequencies andincidence direction. When two light waves with different directions are superimposed,the interference pattern gives rise to spatially periodic temperature variations (thermalgratings). If the frequency of one of the beams is slightly shifted from that of the otherbeam, the phase of the interference pattem will move, giving light fringes travelling inthe illuminated zone. In order to measure the quenching of the thermal expansion withthis travelling fringe scheme, the reduction of the signal induced in a scanning tunnelingmicroscope at the modulation frequency due to the optical heating was measured. Withthis setup, the thermally induced current was reduced more than three orders ofmagnitude.
Fil: Landi, Sandra Marcela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.