MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017358577
■00520260202104722
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798290647968
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32121547
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a540
■1001  ▼aGao,  Xin.
■24510▼aStimulated  Raman  Scattering  Microscopy:  Theory  and  Applications  in  Nano  Imaging
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a240  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Min,  Wei.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2025.
■520    ▼aStimulated  Raman  scattering  (SRS)  microscopy  is  an  emerging  chemical  imaging  modality  that  has  gained  tremendous  attention  in  biomedical  and  material  science  due  to  its  fast  label-free  imaging  capabilities.  Despite  significant  achievements,  the  field  of  SRS  imaging  is  largely  driving  empirically,  leaving  many  fundamental  questions  unanswered  or  controversial.  In  particular,  there  has  been  disagreement  regarding  the  enhancement  factor  and  detectability  when  compared  to  spontaneous  Raman  scattering.In  this  thesis,  an  alternative  framework  is  presented  to  quantitatively  understand  SRS  microscopy.  Starting  from  a  phenomenologically-defined  stimulated  Raman  cross  section  (σSRS),  the  intrinsically  molecular  Raman  response  is  revealed.  Unlike  the  traditional  spontaneous  Raman  cross  section  σRaman,  σSRS  turns  out  to  be  strong  and  even  exceeding  the  electronic  counterparts.  σSRS  is  then  connected  with  σRaman  through  both  a  heuristic  method  and  the  full  quantum  electrodynamics  derivation,  which  encompass  both  phenomena  quantitatively  in  the  same  framework.  This  new  theory  reveals  a  previously-unknown  duality  nature  of  Raman  scattering,  where  both  σRaman  and  σSRS  can  exhibit  vastly  different  magnitudes  for  the  same  molecule,  connected  by  the  influence  of  vacuum  zero-point  fluctuations.  This  allows  for  the  direct  prediction  of  signal-to-noise-ratios  (SNRs),  vibrational  population  saturation,  and  photothermal  effects.  A  mathematical  model  is  built  to  discuss  the  fundamental  detectability  of  both  Raman  techniques,  which  shows  that  SRS  microscopy  is  almost  always  more  sensitive  than  regular  Raman  microscopy.  A  diagrammatic  approach  reveals  that  SRS  excels  in  high  spatiotemporal  regimes,  explaining  its  advantage  for  microscopy  applications.Next,  I  will  use  the  new  theoretical  frame  to  demonstrate  the  superiority  of  SRS  microscopy  in  nano  imaging,  and  apply  the  technique  in  nanoparticles.  In  particular,  three  examples  will  be  presented,  including  solid  lipid  nanoparticles  (Chapter  3),  poly-lactic-glycolic-acid  (PLGA)  nanoparticles  (Chapter  4),  and  polystyrene  nanoparticles  as  an  example  of  nanoplastics  (Chapter  5).  The  imaging  of  these  three  types  of  nanoparticles  points  towards  a  strategy  called  generalized  bio-orthogonal  imaging,  which  fully  utilizes  the  rich  chemical  information  contained  in  Raman  spectra  for  biomedical  research.
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aChemistry
■650  4▼aNanotechnology
■650  4▼aPhysical  chemistry
■650  4▼aBiochemistry
■653    ▼aNanoparticles
■653    ▼aRaman  scattering
■653    ▼aSignal-to-noise-ratios
■653    ▼aNano  imaging
■690    ▼a0485
■690    ▼a0652
■690    ▼a0487
■690    ▼a0494
■71020▼aColumbia  University▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17358577▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서