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[upravit | editovat zdroj]

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[upravit | editovat zdroj]

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[upravit | editovat zdroj]

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: