Mikroskopie skenovací sondou

Stránku je nutno sjednotit s jinou!
Tato stránka je tématicky totožná nebo velice podobná článku „Mikroskopia skenovacou sondou“. Snažte se do něj její obsah včlenit, přesunuté části odmazat a nakonec na ní po úplném vyprázdnění vložením kódu #PŘESMĚRUJ [[Mikroskopia skenovacou sondou]] vytvořit na doplněný článek přesměrování.


Mikroskopie skenovací sondou (SPM – Scanning Probe Microscopy) je odvětví mikroskopie, které získává obraz pomocí sondy pohybující se v těsné blízkosti povrchu vzorku. Obraz se získává pohybem sondy po povrchu vzorku řádek po řádku, výsledný obraz je pak sestaven počítačem.

Mikroskop atomárních sil MM AFM Nanoscope IIIa výrobce Veeco Instruments

Vlastnosti

Obecné
  • vytváří se trojrozměrný obraz
  • rozlišení závisí na velikosti sondy
  • podle typu sondy možnost detekce různých vlastností povrchu


Výhody
  • možno použít více druhů prostředí (není třeba vakuum)
  • často není potřeba upravovat vzorek
  • velké rozlišení
Nevýhody
  • výsledný obrázek je malý
  • trvá dlouho obrázek pořídit
  • nepřesnosti vzniklé nenulovou velikostí sondy, vibracemi, posuny vzorku atd.

Typy

  • STM - scanning tunneling microsopy – mikroskopie tunelovacího proudu
  • CFM - chemical force microscopy – mikroskopie chemických sil
  • MFM - magnetic force microscopy – mikroskopie magnetických sil
  • AFM - atomic force microscopy – mikroskopie atomárních sil

AFM

Mikroskopie atomárních sil (AFM – atomic force microscopy neboli SFM – scanning force microscopy) je typ mikroskopie skenovací sondou. Umožňuje zobrazit struktury s atomárním rozlišením za pomocí mechanického pohybu sondy po povrchu zkoumaného materiálu. Rozlišení je až v řádu nanometrů a je tedy možno vidět detaily až na úrovni atomů. Mikroskopie atomárních sil se používá k trojrozměrnému zobrazování povrchů.


Princip

K detekci slouží vzájemné meziatomové síly (kapilární síly, van der Waalsovy,…). Sonda se pohybuje po vzorku řádek po řádku a na základě těchto sil mezi atomy vzorku a sondy vytváří počítač výsledný obraz.
Sonda je velmi ostrý hrot upevněný na ohebném nosníku. Nosník se v důsledku působících sil ohýbá. Detekce ohybu nosníku se provádí nejčastěji pomocí laseru. Laserový paprsek dopadá na nosník, od něj se odráží a následně dopadá na fotodetektor. Podle místa dopadu paprsku na fotodetektor se pak určí, nakolik je nosník ohnutý.

Módy

Jsou 3 základní módy
Kontaktní mód:
  • Princip: Hrot se pohybuje přímo po povrchu vzorku.
  • Nevýhody: Mohou nastat potíže, pokud má vzorek velké vertikální nerovnosti, což může způsobit zachycení hrotu nebo poškození vzorku.
Nekontaktní mód:
  • Princip: Nosník se sondou osciluje nad vzorkem v určité výšce. Když se dostane do blízkosti vzorku, meziatomové síly změní fekvenci nebo amplitudu oscilace.
Poklepový mód:
  • Princip: Kombinace kontaktního a bezkontaktního módu. V principu funguje jako bezkontaktní mód, ale hrot se při poklepávání vzorku dotýká.

Odkazy

Související články

Externí odkazy

Použitá literatura

  • NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA, et al. Medicínská biofyzika. 1. vydání. Praha : Grada, 2005. 524 s. ISBN 80-247-1152-4.