מהו מיקרוסקופ כוח אטומי
מיקרוסקופיה של כוח אטומי: טכניקה ניסיונית חדשה המשתמשת בכוחות האינטראקציה בין אטומים ומולקולות כדי לצפות בתכונות מיקרוסקופיות על פני השטח של עצם. הוא מורכב מבדיקה בגודל ננומטר המחוברת ל שלוחה גמישה בגודל מיקרון עם מניפולציות רגישות. כאשר הגשושית קרובה מאוד לדגימה, הכוחות בין האטומים בקצהו לבין האטומים על פני הדגימה גורמים לשלווה להתכופף ממיקומו המקורי. תמונה תלת מימדית נבנית מכמות הסטייה או תדירות הרטט של הבדיקה בזמן שהיא סורקת את הדגימה. ניתן להשיג בעקיפין את הטופוגרפיה או ההרכב האטומי של משטח המדגם.
הוא משמש ללימוד מבנה פני השטח ותכונותיהם של חומרים על ידי זיהוי כוחות האינטראקציה הבין-אטומיים החלשים מאוד בין פני הדגימה הנמדדת לבין אלמנט מיניאטורי הרגיש לכוח. בקצה אחד קבועים זוג מיקרו שלוחים, הרגישים ביותר לכוחות חלשים, וקצה קטנטן בקצה השני מתקרב לדגימה, אשר לאחר מכן מתקשרת איתה, והכוחות גורמים למיקרו שוליים. לעוות או לשנות את מצב התנועה שלהם.
בעת סריקת הדגימה, החיישן מזהה שינויים אלו ומשיג מידע על התפלגות הכוחות, וכך משיג מידע על מבנה פני השטח ברזולוציה ננומטרית. הוא מורכב ממיקרו-קנטיליבר עם קצה מחט, התקן לזיהוי תנועה מיקרו-קנטיליבר, לולאת משוב לניטור תנועתו, מכשיר סריקה קרמי פיזואלקטרי לסריקת הדגימה ומערכת רכישת תמונה, תצוגה ועיבוד מבוקרת במחשב. ניתן לזהות תנועת מיקרו-קנטיליבר בשיטות חשמליות כמו זיהוי זרם מנהרה או שיטות אופטיות כמו הסטת אלומה והתאבכות וכו'. כאשר קצה המחט והדגימה קרובים מספיק זה לזה וקיימת דחייה הדדית בטווח קצר בין אותם, ניתן לזהות את הדחייה כדי לקבל את פני השטח של רמת הרזולוציה האטומית של התמונה, ובאופן כללי את הרזולוציה של רמת הננומטר. למדידות AFM של דגימות אין דרישות מיוחדות, וניתן להשתמש בהן למדידת פני השטח של מוצקים ומערכות ספיחה.
