میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) اساس کار، مکانیسم و عملکرد

 میکروسکوپ نیروی اتمی از خانواده میکروسکوپ های پروبی محسوب می شود، به طور کلی اساس کار این میکروسکوپ در تشکیل تصاویر بر اساس نیروی میان سوزن و سطح نمونه  می باشد. این میکروسکوپ دارای یک تیرک می باشد که به یک سر این تیرک سوزنی بسیار تیز با ابعاد نانو متری قرار داده شده است و سر دیگر تیرک به بازویی از جنس پیزوالکتریک متصل می شود. لازم به ذکر است که جنس تیرک باید به گونه ای باشد که دارای خاصیت ارتجاعی بالایی بوده تا در اثر تحریک الکتریکی از خود حرکت مکانیکی نشان بدهد. پرتو لیزری به پشت تیرک تنظیم و تابانده می شود و از این طریق با انحراف تیرک از حالت اولیه خود، پرتو لیزر از مسیر اولیه خود منحرف می شود، به منظور انعکاس بیشتر و دقیق تر پرتو لیزر، پشت تیرک با یک لایه ای بسیار نازک از فلزاتی همچون طلا، آلومینیوم ویا نقره پوشش داده شوند.

در میکروسکوپ نیروی اتمی تصویربرداری بر مبنای نیروهای میان سطح نمونه و سوزن انجام می شود. نیروهایی که با نزدیک شدن سوزن به سطح نمونه میان سطح نمونه و سوزن ایجاد می شوند شامل چندین نوع نیرو می باشند که خود این نیروها به دو دسته نیروهای دور برد و کوتاه برد تقسیم بندی می شوند. از جمله نیروهای دور برد می توان به نیروهای واندروالسی، الکترواستاتیکی و مغناطیسی اشاره کرد و از جمله نیروهای کوتاه برد می توان از نیروهای چسبندگی،کوانتومی،کووالانسی و کشسانی نام برد. معمول ترین و مهم ترین نیروی مورداستفاده در تصویربرداری میکروسکوپنیروی اتمی، نیروی واندروالسی می باشد که در این نوع تصویربرداری نقش پررنگی دارد.

منبع: http://shaajournal.msrt.ir

 

 

مشاهده و دانلود مقاله کامل

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *