Главная страница сайта | Услуги решения задач по химии |
Лекции по химии | Учебник - общая химия |
10.5.2. Атомная силовая микроскопия (АСМ)
□ Наряду с СТМ атомная силовая микроскопия (АСМ) является важнейшим методом сканирующей зондовой микроскопии.
Метод АСМ принадлежит к группе методов сканирующей силовой микроскопии (ССМ), основанных на измерении различных сил (например, притяжения, отталкивания, магнитных, электростатических и вандерваальсовых). Наряду с СТМ атомная силовая микроскопия, предложенная в 1986 году [10.5-11], является важнейшим и наиболее широко используемым методом сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ).
В методе АСМ тонкое острие, закрепленное на подвижном рычаге, передвигается по поверхности образца при помощи пьезоэлектрических датчиков. При этом острие находится в контакте с поверхностью. Силы, действующие на острие, меняются в соответствии с топографией поверхности и приводят к различным отклонениям рычага (см. схему на рис. 10.5-6), которые в промыш-ленно выпускаемых приборах измеряют посредством отклонения лазерного луча с кантилевера с последующим детектированием при помощи фотодиода с двойным сегментом. На рис. 10.5-7 схематически представлен принцип детектирования. Лазерный луч можно сфокусировать и позиционировать на задней стороне кантилевера при помощи ручек настройки. Отраженный лазерный луч направляется на фотодиод с двойным сегментом. Поскольку отклонение кантилевера (и, следовательно, положение плоскости зеркала для лазерного луча) меняется, позиция лазерного луча на фотодиоде (и следовательно, разность сигналов на двух сегментах) меняется тоже. Этот разностный сигнал является чувствительной мерой отклонения кантилевера (разрешение 0,01 нм). Другие варианты чувствительной регистрации отклонения кантилевера (туннельный контакт, интерферометрия, измерение емкости) описаны Саридом [10.5-12].
На сегодня можно производить кантилеверы с чрезвычайно малыми силовыми константами, менее чем 0,1 Н/м, и резонансными частотами более 100 кГц, что позволяет получать изображение при силах порядка единиц и долей наноньютонов. Эти силы в 10 000 и 100 000 раз меньше, чем гравитационные силы, действующие на муху (1мг), сидящую на поверхности. Однако возникают высокие локальные давления (МПа и ГПа), которые могут быть
Датчик, чувствительный к отклонению
5^
Пружина W-Острие
.... .М^О
:Q-#-0 •
0,#0
Рис. 10.5-6. Принцип метода АСМ. Образец, изображенный чо .2,D?™?Ji#»r., в виде белых и черных кружочков, сканируется при помощи
На ТЮВсрХНОСТИ
пьезосканера пьезоэлектрических датчиков.
|
Если нужно решить контрольную по химии - обращайтесь к нам |
Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию