Testare AFM și studii de caz
Microscopul cu forță atomică (AFM) utilizează microconsola pentru a detecta și a amplifica forțele dintre atomii sondei țintă de pe cantilever, realizând detectarea cu rezoluție la nivel atomic. Microscopul cu forță atomică este un instrument analitic care poate fi utilizat pentru a studia structura suprafeței materialelor solide, inclusiv izolatorii, pentru a investiga structura și proprietățile suprafeței substanțelor și pentru a obține informații despre structura suprafeței la rezoluție la scară nanometrică.
Componenta cheie a microscopiei cu forță atomică (AFM) este o microconsolă cu o sondă ascuțită pe cap pentru scanarea suprafeței probei. Acest tip de cantilever are o dimensiune cuprinsă între zece și sute de micrometri și este de obicei compus din siliciu sau nitrură de siliciu. Are o sondă deasupra, iar raza de curbură a vârfului sondei este în intervalul de nanometri. Când scanați la o înălțime constantă, este posibil ca sonda să se ciocnească de suprafață și să provoace daune. Deci este de obicei menținut prin sisteme de feedback.
Principiul de bază: Utilizarea unor sonde minuscule pentru a „explora” suprafața probei pentru a obține informații
Microscopia cu forță atomică utilizează relația dintre forțele atomice dintre sondă și probă pentru a determina morfologia de suprafață a probei. În microscopia cu forță atomică (AFM), un capăt al unui microconsole este fixat, iar celălalt capăt are un vârf mic de ac. Lungimea microconsolului este de obicei între câțiva micrometri și câteva zeci de micrometri, iar diametrul vârfului acului este de obicei între câțiva nanometri și câteva zeci de nanometri. Când AFM funcționează, vârful acului intră ușor în contact cu suprafața probei, iar forța de interacțiune dintre vârf și eșantion poate provoca deformarea sau vibrația microconsolului. Această forță de interacțiune poate fi forța van der Waals, forța electrostatică, forța magnetică etc. Prin detectarea deformării sau vibrației microconsolei, se pot deduce morfologia și proprietățile fizice ale suprafeței probei.
AFM are o gamă largă de aplicații și poate fi folosit pentru a studia morfologia suprafeței și proprietățile fizice ale diferitelor materiale și probe, cum ar fi metale, semiconductori, ceramică, polimeri, biomolecule etc. În plus, AFM poate fi folosit și pentru nanomanipulare, cum ar fi nanofabricarea, nanoasamblarea etc.
