AFM testiranje in študije primerov
Mikroskop na atomsko silo (AFM) uporablja mikrokonzolo za zaznavanje in ojačanje sil med atomi ciljne sonde na konzoli, s čimer doseže zaznavanje z ločljivostjo na atomski ravni. Mikroskop na atomsko silo je analitični instrument, ki se lahko uporablja za preučevanje površinske strukture trdnih materialov, vključno z izolatorji, za raziskovanje površinske strukture in lastnosti snovi ter pridobivanje informacij o površinski strukturi pri ločljivosti nanometrskega merila.
Ključna komponenta mikroskopije na atomsko silo (AFM) je mikro konzola s koničasto sondo na glavi za skeniranje površine vzorca. Ta vrsta konzole ima velikost od deset do sto mikrometrov in je običajno sestavljena iz silicija ali silicijevega nitrida. Na vrhu ima sondo, polmer ukrivljenosti konice sonde pa je v nanometrskem območju. Pri skeniranju na konstantni višini je verjetno, da bo sonda trčila v površino in povzročila škodo. Zato se običajno vzdržuje prek sistemov povratnih informacij.
Osnovno načelo: Uporaba drobnih sond za "raziskovanje" površine vzorca za pridobivanje informacij
Mikroskopija na atomsko silo uporablja razmerje med atomskimi silami med sondo in vzorcem za določitev površinske morfologije vzorca. Pri mikroskopiji na atomsko silo (AFM) je en konec mikrokonzole fiksiran, drugi konec pa ima majhno konico igle. Dolžina mikrokonzole je običajno med nekaj mikrometri in nekaj deset mikrometrov, premer konice igle pa je običajno med nekaj nanometrov in nekaj deset nanometrov. Ko AFM deluje, se konica igle rahlo dotakne površine vzorca, interakcijska sila med konico in vzorcem pa lahko povzroči deformacijo ali tresenje mikrokonzole. Ta interakcijska sila je lahko van der Waalsova sila, elektrostatična sila, magnetna sila itd. Z zaznavanjem deformacije ali vibracije mikrokonzole je mogoče sklepati o morfologiji in fizikalnih lastnostih površine vzorca.
AFM ima široko paleto aplikacij in se lahko uporablja za preučevanje površinske morfologije in fizikalnih lastnosti različnih materialov in vzorcev, kot so kovine, polprevodniki, keramika, polimeri, biomolekule itd. Poleg tega se lahko AFM uporablja tudi za nanomanipulacijo, kot je nanofabrikacija, nanosestavljanje itd.
