Chemische Bildgebung auf der Nanometerskala mittels spitzenverstärkter Raman‐Spektroskopie

Chemische Analysemethoden auf der Nanometerskala sind von zentraler Bedeutung fur die Charakterisierung von Nanostrukturen moderner Materialien und biologischer Systeme. Spitzenverstarkte Raman-Spektroskopie (tip-enhanced Raman spectroscopy, TERS) kombiniert die chemische Information, welche durch Raman-Spektroskopie erhalten werden kann, mit der von der oberflachenverstarkten Raman-Streuung (SERS) bekannten Signalverstarkung und der hohen raumlichen Auflosung der Rasterkraftmikroskopie (AFM) bzw. der Rastertunnelmikroskopie (STM). Dabei wird eine metallische oder metallisierte Spitze in den Fokus eines Lasers gebracht, wodurch ein stark verstarktes elektromagnetisches Feld am Spitzenende resultiert, welches als sehr kleine Lichtquelle fur Raman-spektroskopische Messungen auf der Nanometerskala dient. Dieser Aufsatz beschaftigt sich hauptsachlich mit den Voraussetzungen fur eine effiziente Kopplung des Laserlichts an die Spitze sowie den verbliebenen Herausforderungen und Tucken der spitzenverstarkten Raman-Spektroskopie, welche fur die chemische Bildgebung mittels TERS berucksichtigt werden mussen. Beispiele aus aktuellen Publikationen demonstrieren das Potential von TERS fur die chemische Bildgebung mit einer raumlichen Auflosung von ca. 10 nm und einer Sensitivitat, welche den Nachweis weniger Molekule ermoglicht in Anwendungen, die von den Materialwissenschaften bis hin zu den Biowissenschaften reichen.