Hvad er et atomkraftmikroskop
Atomic Force Microscopy: En ny eksperimentel teknik, der bruger interaktionskræfterne mellem atomer og molekyler til at observere mikroskopiske træk på overfladen af et objekt. Den består af en sonde på nanometerstørrelse, der er fastgjort til en følsomt manipuleret fleksibel udkrager i mikronstørrelse. Når sonden er meget tæt på prøven, får kræfterne mellem atomerne ved dens spids og atomerne på prøveoverfladen, at cantileveren bøjes væk fra sin oprindelige position. Et tredimensionelt billede rekonstrueres ud fra mængden af afvigelse eller vibrationsfrekvens af sonden, mens den scanner prøven. Det er muligt indirekte at opnå topografien eller atomsammensætningen af prøveoverfladen.
Det bruges til at studere stoffers overfladestruktur og egenskaber ved at detektere de meget svage interatomiske interaktionskræfter mellem overfladen af prøven, der skal måles, og et miniature kraftfølsomt element. Et par mikro-cantilevers, som er ekstremt følsomme over for svage kræfter, er fastgjort i den ene ende, og en lille spids i den anden ende bringes tæt på prøven, som derefter interagerer med den, og kræfterne forårsager mikro-cantilevers at deformere eller ændre deres bevægelsestilstand.
Ved scanning af prøven detekterer sensoren disse ændringer og indhenter information om fordelingen af kræfterne og opnår således information om overfladestrukturen med opløsning i nanoskala. Den består af en mikrocantilever med en nålespids, en mikrocantilever bevægelsesdetektionsenhed, en feedback-loop til at overvåge dens bevægelse, en piezoelektrisk keramisk scanningsenhed til at scanne prøven og et computerstyret billedoptagelse, visning og behandlingssystem. Microcantilever bevægelse kan detekteres ved elektriske metoder såsom tunnelstrømdetektion eller optiske metoder såsom stråleafbøjning og interferometri osv. Når spidsen af nålen og prøven er tilstrækkelig tæt på hinanden, og der er en kort rækkevidde gensidig frastødning mellem dem, kan frastødningen detekteres for at opnå overfladen af billedets atomare opløsningsniveau og generelt opløsningen af nanometerniveauet. AFM-målinger af prøver har ingen særlige krav og kan bruges til at måle overfladen af faste stoffer og adsorptionssystemer.
