AFM testēšana un gadījumu izpēte
Atomu spēka mikroskops (AFM) izmanto mikrokonsoli, lai uztvertu un pastiprinātu spēkus starp mērķa zondes atomiem uz konsoles, panākot noteikšanu ar atomu līmeņa izšķirtspēju. Atomu spēka mikroskops ir analītisks instruments, ko var izmantot cieto materiālu, tostarp izolatoru, virsmas struktūras pētīšanai, vielu virsmas struktūras un īpašību izpētei, kā arī virsmas struktūras informācijas iegūšanai nanomēroga izšķirtspējā.
Atomu spēka mikroskopijas (AFM) galvenā sastāvdaļa ir mikrokonsols ar smailu zondi uz galvas, lai skenētu parauga virsmu. Šāda veida konsoles izmērs svārstās no desmit līdz simtiem mikrometru, un tas parasti sastāv no silīcija vai silīcija nitrīda. Tam ir zonde augšpusē, un zondes gala izliekuma rādiuss ir nanometru diapazonā. Skenējot nemainīgā augstumā, zonde var sadurties ar virsmu un izraisīt bojājumus. Tāpēc to parasti uztur, izmantojot atgriezeniskās saites sistēmas.
Pamatprincips: izmantojot sīkas zondes, lai "izpētītu" parauga virsmu, lai iegūtu informāciju
Atomu spēka mikroskopija izmanto attiecību starp atomu spēkiem starp zondi un paraugu, lai noteiktu parauga virsmas morfoloģiju. Atomu spēka mikroskopijā (AFM) viens mikrokonsoles gals ir fiksēts, bet otrā galā ir mazs adatas gals. Mikrokonsoles garums parasti ir no dažiem mikrometriem līdz vairākiem desmitiem mikrometru, un adatas gala diametrs parasti ir no dažiem nanometriem līdz vairākiem desmitiem nanometru. Kad AFM darbojas, adatas gals viegli saskaras ar parauga virsmu, un mijiedarbības spēks starp galu un paraugu var izraisīt mikrokonsoli deformāciju vai vibrāciju. Šis mijiedarbības spēks var būt van der Vāls spēks, elektrostatiskais spēks, magnētiskais spēks utt. Nosakot mikrokonsoles deformāciju vai vibrāciju, var secināt parauga virsmas morfoloģiju un fizikālās īpašības.
AFM ir plašs pielietojumu klāsts, un to var izmantot dažādu materiālu un paraugu, piemēram, metālu, pusvadītāju, keramikas, polimēru, biomolekulu u.c., virsmas morfoloģijas un fizikālo īpašību pētīšanai.. Turklāt AFM var izmantot arī nanomanipulācijām, piemēram, nanoapstrādei, nanomontāžai utt.
