在比度发光纳米温度计中的光子人工物
Sander J W Vonk1, Thomas P van Swieten1, Ario Cocina2
1Debye Institute for Nanomaterials Science, Utrecht University, Princetonplein 1, 3584 CC Utrecht, The Netherlands.
Nano letters
|July 14, 2023
概括
使用纳米温度计的比度发光温度计可以在接近表面时产生显著的温度误差. 这是由于光学环境的修改,影响精确的纳米尺度温度测量.
科学领域:
- 纳米光子学 纳米光子学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光学测温仪的使用方法
背景情况:
- 高空间分辨率的温度测量对于科学技术的进步至关重要.
- 发光纳米温度计提供精确的,远程传感温度的能力.
- 现有的方法在复杂的纳米结构环境中可能面临挑战.
研究的目的:
- 调查纳米结构环境中的比度发光温度计中的系统错误.
- 为量化温度读出误差,由于接近表面造成的.
- 开发一个模型来解释观察到的错误.
主要方法:
- 利用基于化物发光的纳米热量计,将其放置在与黄金 (Au) 表面的控制距离 (高达600nm) 上.
- 分析了因光学状态的局部密度改变而引起的辐射频谱扭曲.
- 开发了一个简单的分析模型来预测错误大小.
主要成果:
- 由于光谱扭曲,观察到温度读出误差高达250K,即使没有表面共振.
- 误差的大小受到温度计发射频率,实验设置和样本属性的影响.
- 分析模型成功地解释了这些因素的影响.
结论:
- 相对度发光温度计可以在靠近表面的纳米结构环境中产生显著的系统错误.
- 这些错误源于光学环境的修改,影响光辐射.
- 对于精确的纳米尺度温度测量,需要仔细考虑与反射接口或散射物体的距离.
