Ile wiesz o mikroskopii sił atomowych?
Podstawową zasadą mikroskopii sił atomowych (AFM) jest to, że atomowy układ powierzchni próbki tworzy „wklęsłe i wklęsłe”. Gdy sonda skanuje w kierunku poziomym, odległość między końcówką igły a powierzchnią próbki zmieni się w kierunku pionowym. Z teorii fizyki ciała stałego wiadomo, że gdy końcówka sondy znajdzie się bardzo blisko powierzchni próbki, między nimi zostanie wygenerowana siła międzyatomowa. Zmiana pionowej odległości między końcówką igły a powierzchnią próbki prowadzi do zmiany siły międzyatomowej między końcówką igły a powierzchnią próbki. Zmieniająca się siła międzyatomowa powoduje, że wspornik wibruje w kierunku pionowym. Dlatego zmieniającą się siłę międzyatomową między końcówką igły a powierzchnią próbki można wykryć za pomocą odchylenia wiązki laserowej. Sygnał odchylenia wiązki laserowej jest wprowadzany do komputera w celu przetworzenia i można uzyskać informacje o powierzchni próbki. Materiał piezoelektryczny jest instalowany pod powierzchnią próbki, aby odbierać sygnał sprzężenia zwrotnego z komputera i regulować wysokość powierzchni próbki, aby osiągnąć cel ochrony końcówki sondy.
Ponieważ mikroskop sił atomowych opiera się na teorii sił międzyatomowych, powierzchnia badanej próbki rozciąga się od przewodników i półprzewodników po pole izolatorów, a jej rozdzielczość poprzeczna może sięgać 0,101 nm. Obecnie, zgodnie z kontaktem między końcówką sondy a powierzchnią próbki, formy kontaktowe mikroskopu sił atomowych są podzielone na typ kontaktowy (typ C), typ bezdotykowy (typ NC) i przerywany typ kontaktowy (typ IC ).
