Skenējošās zondes mikroskopijas princips un struktūra
Skenējošās zondes mikroskopijas darbības pamatprincips ir izmantot mijiedarbību starp zondi un atomiem un molekulām uz parauga virsmas, tas ir, kad zonde un parauga virsma atrodas tuvu nanometru skalai, dažādu mijiedarbību fizikālie lauki ir veidojas, un parauga virsmas morfoloģiju iegūst, mērot atbilstošos fizikālos lielumus. Skenējošās zondes mikroskopija sastāv no zondes, skenera, pārvietošanas sensora, kontrollera, noteikšanas sistēmas un attēlu sistēmas.
Kontrolieris pārvieto paraugu vertikālā virzienā caur skeneri, lai fiksētā vērtībā stabilizētu attālumu (vai mijiedarbības fizisko daudzumu) starp zondi un paraugu; Vienlaicīgi pārvietojiet paraugu xy horizontālajā plaknē, lai zonde skenētu parauga virsmu pa skenēšanas ceļu. Skenējošās zondes mikroskopija nosaka zondes un parauga mijiedarbības attiecīgos fizikālo daudzumu signālus, kad attālums starp zondi un paraugu ir stabils; Stabilas mijiedarbības fizisko lielumu apstākļos attālumu starp zondi un paraugu nosaka vertikālās nobīdes sensors. Attēlu sistēma veic attēla apstrādi parauga virsmā, pamatojoties uz noteikšanas signālu (vai attālumu starp zondi un paraugu).
Atkarībā no zondes un parauga mijiedarbības dažādajiem fiziskajiem laukiem skenēšanas zondes mikroskopija ir sadalīta dažādās mikroskopu sērijās. Tostarp skenēšanas tunelēšanas mikroskops (STM) un atomu spēka mikroskopija (AFM) ir divas plaši izmantotas skenēšanas zondes mikroskopijas. Skenējošais tunelēšanas mikroskops nosaka parauga virsmas struktūru, nosakot tuneļa strāvu starp zondi un izmērīto paraugu. Atomu spēka mikroskopija nosaka parauga virsmu, nosakot mikro konsoles deformāciju, ko izraisa mijiedarbības spēks starp galu un paraugu (kas var būt pievilcīgs vai atgrūdošs), izmantojot fotoelektrisko nobīdes sensoru.
