AFM testiranje i studije slučaja
Mikroskop atomske sile (AFM) koristi mikrokantilever da osjeti i pojača sile između atoma ciljne sonde na konzoli, postižući detekciju uz razlučivost atomskog nivoa. Mikroskop atomske sile je analitički instrument koji se može koristiti za proučavanje površinske strukture čvrstih materijala, uključujući izolatore, za istraživanje površinske strukture i svojstava supstanci, te za dobivanje informacija o površinskoj strukturi u nanorazlučivosti.
Ključna komponenta mikroskopije atomske sile (AFM) je mikro konzola sa šiljatom sondom na glavi za skeniranje površine uzorka. Ova vrsta konzole ima veličinu u rasponu od deset do stotina mikrometara i obično se sastoji od silicija ili silicijum nitrida. Ima sondu na vrhu, a radijus zakrivljenosti vrha sonde je u nanometarskom opsegu. Prilikom skeniranja na konstantnoj visini, sonda će se vjerojatno sudariti s površinom i uzrokovati oštećenje. Dakle, obično se održava putem sistema povratnih informacija.
Osnovni princip: Korištenje sićušnih sondi za "istraživanje" površine uzorka radi dobivanja informacija
Mikroskopija atomske sile koristi odnos između atomskih sila između sonde i uzorka za određivanje morfologije površine uzorka. U mikroskopiji atomske sile (AFM), jedan kraj mikrokantilevera je fiksiran, a drugi kraj ima mali vrh igle. Dužina mikrokantilevera je obično između nekoliko mikrometara i nekoliko desetina mikrometara, a prečnik vrha igle je obično između nekoliko nanometara i nekoliko desetina nanometara. Kada AFM radi, vrh igle lagano dodiruje površinu uzorka, a sila interakcije između vrha i uzorka može uzrokovati deformaciju ili vibraciju mikrokantilevera. Ova sila interakcije može biti van der Waalsova sila, elektrostatička sila, magnetna sila, itd. Detekcijom deformacije ili vibracije mikrokantilevera, može se zaključiti morfologija i fizička svojstva površine uzorka.
AFM ima širok spektar primjena i može se koristiti za proučavanje površinske morfologije i fizičkih svojstava različitih materijala i uzoraka, kao što su metali, poluvodiči, keramika, polimeri, biomolekule, itd. Osim toga, AFM se može koristiti i za nanomanipulaciju, kao što su nanofabrikacija, nanomontaža itd.
