Atomik kuvvet mikroskobu

Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), seramik, cam, polimerler ve biyolojik örnekler gibi çeşitli örneklerin topografik ayrıntılarını analiz edebilen bir tür taramalı prob mikroskobudur. AFM, optik görüntüleme sistemine göre 1000 kat daha fazla çözünürlük sunar. AFM'den oluşturulan görüntüler üç boyutlu yüzey profilleridir ve diğer görüntüleme tekniklerinden elde edilen düz, iki boyutlu görüntülere göre avantaj sunar.

AFM Probu

Prob, herhangi bir AFM kurulumunun kalbi olarak kabul edilir ve konsol ve uç tertibatından oluşur. Problar bu tür mikroskoplarda en sık değiştirilen parçadır çünkü numunelerle sürekli etkileşim, ucu aşındırır. Bu nedenle prob için malzeme seçimi numunenin özelliklerine bağlıdır. Sert numuneleri analiz etmek için kullanılan silikon problar, daha yumuşak numuneleri taramak için daha uygun olan silikon nitrür problardan daha sert ve keskindir. Bu keskin uçlar, daha yüksek doğrulukta analiz için elektrokimyasal aşındırma veya karbon nanotüpler kullanılarak üretilir.

AFM'nin Görüntüleme Modları

AFM'de yüzey topografyası, prob ucu ile numune yüzeyi arasındaki etkileşim kullanılarak incelenir. İki ana görüntüleme modu vardır: temas modu olarak da adlandırılan statik mod ve dinamik mod.

Statik veya temas modunda probun ucu numune yüzeyi ile sürekli temas halindedir. Uç yüzey üzerinde sürüklendikçe, numune ile uç arasındaki itici kuvvetler konsolun bükülmesine neden olur ve bu da kaydedilir. Numune yüzeyinin tamamı, raster tarama adı verilen hem x hem de y eksenlerinde ileri geri taranır, konsolun dikey hareketi ise z eksenini kaydeder ve böylece 3 boyutlu bir görüntü oluşturulur.

Dinamik modda, prob numune yüzeyinin hemen üzerinde salınır, yüzeye yaklaşır ancak yüzeye temas etmez. Çekici ve itici kuvvetler, uç ile numune arasındaki mesafenin değişimini belirleyerek konsol salınımının genliğini etkiler. Bu geri bildirim, numunenin yüzey topografyasını oluşturmak için kaydedilir.