Wat is een atoomkrachtmicroscoop
Atomic Force Microscopy: Een nieuwe experimentele techniek die gebruik maakt van de interactiekrachten tussen atomen en moleculen om microscopische kenmerken op het oppervlak van een object waar te nemen. Het bestaat uit een sonde ter grootte van een nanometer, bevestigd aan een gevoelig gemanipuleerde flexibele cantilever van micronformaat. Wanneer de sonde zich heel dicht bij het monster bevindt, zorgen de krachten tussen de atomen aan de punt en de atomen op het monsteroppervlak ervoor dat de cantilever wegbuigt van zijn oorspronkelijke positie. Een driedimensionaal beeld wordt gereconstrueerd op basis van de hoeveelheid afwijking of trillingsfrequentie van de sonde terwijl deze het monster scant. Het is mogelijk om indirect de topografie of atomaire samenstelling van het monsteroppervlak te verkrijgen.
Het wordt gebruikt om de oppervlaktestructuur en eigenschappen van stoffen te bestuderen door de zeer zwakke interatomaire interactiekrachten tussen het oppervlak van het te meten monster en een miniatuur krachtgevoelig element te detecteren. Een paar micro-cantilevers, die extreem gevoelig zijn voor zwakke krachten, zijn aan het ene uiteinde bevestigd en een klein puntje aan het andere uiteinde wordt dicht bij het monster gebracht, dat er vervolgens mee in wisselwerking staat, en de krachten veroorzaken de micro-cantilevers om hun bewegingstoestand te vervormen of te veranderen.
Bij het scannen van het monster detecteert de sensor deze veranderingen en verkrijgt informatie over de verdeling van de krachten, waardoor informatie over de oppervlaktestructuur wordt verkregen met een resolutie op nanoschaal. Het bestaat uit een microcantilever met een naaldpunt, een microcantilever-bewegingsdetectieapparaat, een feedbacklus om de beweging te volgen, een piëzo-elektrisch keramisch scanapparaat om het monster te scannen, en een computergestuurd beeldverwervings-, weergave- en verwerkingssysteem. Microcantileverbeweging kan worden gedetecteerd door elektrische methoden zoals tunnelstroomdetectie of optische methoden zoals straalafbuiging en interferometrie, enz. Wanneer de punt van de naald en het monster voldoende dicht bij elkaar zijn en er op korte afstand wederzijdse afstoting is tussen ze kunnen de afstoting worden gedetecteerd om het oppervlak van het atomaire resolutieniveau van het beeld te verkrijgen, en in het algemeen de resolutie van het nanometerniveau. AFM-metingen van monsters hebben geen speciale vereisten en kunnen worden gebruikt om het oppervlak van vaste stoffen te meten en adsorptiesystemen.
