ELECTROMAGNETIC INTERACTION BETWEEN A TIP AND A LATTICE: IMPLICATION FOR THE SCANNING TUNNELING OPTICAL MICROSCOPY

INTERACTION ELECTROMAGNETIQUE ENTRE UNE SONDE ET UN RESEAU: APPLICATION A LA MICROSCOPIE OPTIQUE PAR EFFET TUNNEL

B. Labani1*,  A. Doufare1, A. Semlali2

Département de Physique, Faculté des Sciences Semlalia

B.P. 2390, Université Cadi Ayyad, B.P.2390, Marrakech, Maroc

2 Département de Physique, Faculté des Sciences,

Université Chouaïb Doukali, B.P. 20, 24 000 El Jadida, Maroc

* Corresponding author. E-mail: labanib@yahoo.com

Received : 05 November 2003; revised version accepted : 26 September 2004

Abstract

The theoretical formulation of the subwavelength interaction of the field transmitted by a tip and a two-dimensional lattice is built from the tensor propagator of the electric field. The propagator of the field describes the electric multipolar response of the lattice based on a discrete description of the matter with the n body effect. The probe characterized by its multipolar electric susceptibility is assumed to be locally spherical and the sample is nanometric lattice of the small dielectric spheres. The detected intensity of the near field, is separated into two different parts that describe both the continuum character and the corrugation of the surface. Numerical calculations are developed with a particular incident field E 0 = E0(,, 0) . Such model provides a new insight into the resolution achievable by near field microscopy and confirms the experimental results obtained recently.

Keywords: Field propagator; Near field intensity; Bidi-mentional lattice; Corrugation.

Résumé

L’étude théorique de l’interaction à l’échelle sublongueur d’onde entre une pointe et un réseau est développée à partir de la grandeur propagateur du champ. Le propagateur du champ représente la réponse électrique multipolaire du réseau dans le cas d’une description discrète de la matière tenant en compte de l’effet à N corps. La sonde, caractérisée par ses susceptibilités électriques, est supposé sphérique. La surface est un réseau nanométrique de petites sphères diélectriques. L’intensité détectée du champ est séparée en deux parties qui décrivent les caractères continu et corrugation de la surface. Les calculs numériques sont développés pour une polarisation du champ incidente E 0 = E0(,, 0) et fournit une image de la surface avec une résolution nanométrique identique à celle de la microscopie optique par effet tunnel.

Mots clés: Propagateur du champ ; Intensité diffusé ; Réseau bidimensionnel ; Corrugation.

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