夏兴华教授(南京大学化学化工学院生命科学分析化学国家重点实验室)领导了一项新研究。在分析石英的红外光生力响应时，李健博士观察到了不同于远场红外吸收光谱的独特光谱响应。

“光致力响应遵循石英介电函数的实部而不是虚部。”李医生说。 “我们立即与理论家Junghoon Jahng博士讨论分析实验结果，一致认为是石英独特的表面声子极化子极大地增强了光生偶极子力。”

描述这些发现的论文发表在《国家科学评论》杂志上。

为了验证这一结果，研究小组使用光热诱导共振(PTIR)和光诱导力显微镜(PiFM)比较了石英的光谱响应，结果表明光诱导偶极子力(PiDF)主导了石英的光诱导热力(PiTF)。与 PiTF ( ~z -3 ) 相比，PiDF 显示出与尖端石英距离 (~z -4 ) 更明显的关系，李博士提出了一种对装载在尖端石英顶部的超薄样品进行纳米红外对比成像的通用方法。石英。

超薄样品的特点是介电常数的正实部(弱振荡器)，预计在其红外 (IR) 共振附近会表现出弱 PiTF 和 PiDF。然而，预计在石英基板的尖端引起的近场共振附近会出现显着的 PiDF 变化。

这些光谱差异有助于形成纳米红外成像的对比度。值得注意的是，与样品的 PiTF 相比，石英上的 PiDF 响应在样品厚度方面表现出更明显的信号变化。对于超薄样品，与样品 PiTF 的纳米红外对比成像相比，石英上的 PiDF 成像呈现出相反的对比度，且灵敏度更高。

该团队使用在石英基板上制备的聚二甲基硅氧烷(PDMS)楔块来演示基板增强的纳米红外对比度成像。结果提供了明确的证据，表明 PiDF 可用于纳米腔几何结构下的超薄样品的敏感纳米红外成像，并具有改进的对比度和灵敏度。

研究人员进一步应用纳米红外成像方法来可视化嵌段共聚物薄膜下的薄共价有机框架层和次表面缺陷。他们假设，通过选择具有声子极化子/静止带的合适红外材料，用户可以实现特定晶体和聚合物分子以及具有已知振动模式频率的生物分子的高分辨率纳米成像。

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