Prinċipju ta' Ħidma u Applikazzjonijiet ta' Mikroskopji tal-Forza Atomika
Il-mikroskopju tal-forza atomika huwa mikroskopju tal-iskannjar tas-sonda żviluppat ibbażat fuq il-prinċipji bażiċi tal-mikroskopju tal-iskannjar tal-mini. L-emerġenza tal-mikroskopija tal-forza atomika bla dubju kellha rwol ta 'sewqan fl-iżvilupp tan-nanoteknoloġija. Il-mikroskopija tas-sonda tal-iskannjar, rappreżentata minn mikroskopija tal-forza atomika, hija serje ta 'mikroskopji li jużaw sonda żgħira biex tiskennja l-wiċċ ta' kampjun, li tipprovdi osservazzjoni ta 'ingrandiment għoli. L-iskannjar tal-mikroskopija tal-forza atomika jista 'jipprovdi informazzjoni dwar l-istat tal-wiċċ ta' diversi tipi ta 'kampjuni. Meta mqabbel ma 'mikroskopji konvenzjonali, il-vantaġġ tal-mikroskopija tal-forza atomika huwa li tista' tosserva l-wiċċ tal-kampjuni b'ingrandiment għoli taħt kundizzjonijiet atmosferiċi, u tista 'tintuża għal kważi l-kampjuni kollha (b'ċerti rekwiżiti għall-intoppi tal-wiċċ), mingħajr il-ħtieġa għal trattamenti oħra ta' preparazzjoni tal-kampjuni, biex tikseb immaġini ta 'morfoloġija tridimensjonali tal-wiċċ tal-kampjun. U jista 'jwettaq kalkolu tal-ħruxija, ħxuna, wisa' tal-pass, dijagramma ta 'blokki jew analiżi tad-daqs tal-partiċelli fuq l-immaġni tal-morfoloġija tridimensjonali - miksuba mill-iskannjar.
Il-mikroskopija tal-forza atomika tista 'tiskopri ħafna kampjuni, tipprovdi data għar-riċerka tal-wiċċ u l-kontroll tal-produzzjoni jew l-iżvilupp tal-proċess, li ma jistgħux jiġu pprovduti minn miters tal-ħruxija tal-wiċċ tal-iskannjar konvenzjonali u mikroskopji elettroniċi.
1, Prinċipji bażiċi
Il-mikroskopija tal-forza atomika tuża l-forza ta 'interazzjoni (forza atomika) bejn il-wiċċ ta' kampjun u l-ponta ta 'sonda fina biex tkejjel il-morfoloġija tal-wiċċ.
Il-ponta tas-sonda hija fuq cantilever żgħir flessibbli, u l-interazzjoni ġġenerata meta s-sonda tikkuntattja l-wiċċ tal-kampjun tinstab fil-forma ta 'diflessjoni tal-cantilever. Id-distanza bejn il-wiċċ tal-kampjun u s-sonda hija inqas minn 3-4nm, u l-forza misjuba bejniethom hija inqas minn 10-8N. Id-dawl mid-dijodu tal-lejżer huwa ffokat fuq in-naħa ta 'wara tal-cantilever. Meta l-cantilever jitgħawweġ taħt l-azzjoni tal-forza, id-dawl rifless jiġi devjat, u photodetector sensittiv għall-pożizzjoni jintuża biex jiddevja l-angolu. Imbagħad, id-dejta miġbura tiġi pproċessata minn kompjuter biex tinkiseb immaġni tridimensjonali tal-wiċċ tal-kampjun.
Sonda cantilever kompluta titqiegħed fuq il-wiċċ tal-kampjun ikkontrollat minn skaner pjeżoelettriku u skannjata fi tliet direzzjonijiet b'wisa 'pass ta' 0.1 nm jew inqas f'eżattezza orizzontali. Ġeneralment, meta tiskennja l-wiċċ tal-kampjun fid-dettall (assi XY), l-assi Z-kontrollat mill-feedback ta 'spostament tal-cantilever jibqa' fiss u mhux mibdul. Il-valuri tal-assi Z-li jipprovdu feedback dwar ir-rispons tal-iskannjar jiddaħħlu fil-kompjuter għall-ipproċessar, li jirriżulta f'immaġni ta' osservazzjoni (immaġni 3D) tal-wiċċ tal-kampjun.
