Šta je mikroskop atomske sile (AFM)?
Mikroskop atomske sile (AFM) je nova eksperimentalna tehnika za promatranje mikroskopske površinske topografije uzoraka korištenjem sila interakcije između atoma i molekula. Opremljen je nanoskalnom sondom fiksiranom na elastičnu konzolu mikroskala koja se može fleksibilno kontrolisati. Kada se sonda približi uzorku, sila interakcije između atoma na vrhu sonde i atoma na površini uzorka savija konzolu i pomiče je iz prvobitnog položaja. Trodimenzionalna slika se rekonstruiše u skladu sa frekvencijom otklona ili vibracije sonde tokom skeniranja, tako da se morfologija površine i atomski sastav uzorka mogu dobiti indirektno.
Proučava površinsku strukturu i svojstva materijala otkrivanjem izuzetno slabe međuatomske sile između površine uzorka i minijaturnog elementa osjetljivog na silu. Jedan kraj mikrokantilevera, koji je vrlo osjetljiv na male sile, je fiksiran, dok se mikrovrh na drugom kraju približava uzorku i stupa u interakciju s njim. Interakciona sila uzrokuje deformaciju ili promjenu stanja kretanja mikrokonzole.
Tokom skeniranja uzorka, senzori detektuju ove promjene kako bi dobili distribuciju interakcijskih sila, a time i površinske strukturne informacije sa rezolucijom nanoskala. AFM se uglavnom sastoji od konzole sa oštrim vrhom, konzolnog detektora pokreta, povratne petlje za kontrolu pokreta, piezoelektričnog keramičkog skenera za skeniranje uzoraka i kompjuterski kontrolisanog sistema za akviziciju, prikaz i obradu slike. Kretanje mikrokantilevera može se detektovati električnim metodama kao što je detekcija tunelske struje ili optičkim metodama uključujući skretanje zraka i interferometriju. Kada je vrh dovoljno blizu uzorka i između njih postoje odbojne sile kratkog dometa, detekcija ovog odbijanja omogućava snimanje površine pri atomskoj rezoluciji; rezolucija je općenito na nivou nanometara. AFM mjerenje ne nameće posebne zahtjeve za uzorke i može se primijeniti na čvrste površine, adsorbirane sisteme i još mnogo toga.
