СКАНИРУЮЩИЙ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОП

СКАНИРУЮЩИЙ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОП
СКАНИРУЮЩИЙ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОП

- прибор для изучения поверхностейтвёрдых тел с разрешающей способностью порядка межатомных расстояний, основанныйна сканировании исследуемого участка образца S(x, у )плоской пружиной, <свободный конец к-рой (или укреплённое на нём остриё) удалён от поверхностиобразца на расстояние r в неск.8040-52.jpgИзобретён Г. Биннингом (G. Binning), К. Ф. Куатом (С. F. Quate) и К. Гербером(С. Gerber) в 1986. При таких расстояниях сила взаимодействия между двумяближайшими атомами, расположенными соответственно на кончике острия и наповерхности образца, составляет 10-7-10-9 Н. Прижёсткости упругого элемента порядка 1 Н/м это приводит к измеримой деформациипружины. При сканировании цепь обратной связи поддерживает деформацию пружины(и тем самым силу взаимодействия), соответственно изменяя z. Синхроннаясо сканированием запись сигнала обратной связи Vz представляетсобой запись профиля поверхности пост. силы F(x, у), т. е. фактическиповерхности образца.

Т. к. силы взаимодействия между атомами острия и поверхности быстроспадают с расстоянием (для сил притяжения типа Ван-дер-Ваальса при взаимодействиидвух атомов как z-7, для сил отталкивания при потенциале Ленарда- Джонса как z-13; см. Межатомное взаимодействие, Межмолекулярноевзаимодействие), то разрешающая способность С. а.-с. м. может достигать0,001 нм по z и 0,1 нм по х, у. Прибор может работать в вакуумеи жидкости, значительно хуже - при обычных атм. условиях, когда поверхностныеплёнки влаги приводят к слипанию кончика упругого элемента с поверхностьюобразца, к росту действующих между ними сил F на неск. порядкови к значит. гистерезису зависимости F(z).

Устройство С. а.-с. м. во многом аналогично устройству сканирующеготуннельного микроскопа. Принципиальным отличием является то, что стабилизируетсяне ток между остриём и образцом, а деформация чувствит. элемента. Для еёизмерения в первых С. а.-с. м. использовалось измерение туннельного токамежду тыльной (по отношению к образцу) стороной плоской пружины и подводимымк ней дополнит. электродом - остриём; применяются также оптич. методы, <основанные на наблюдении интерференции или отклонения луча света, отражающегосяот чувствит. элемента.
8040-53.jpg

Изображение поверхности скола графита - плоскость (0001). Максимальныевариации уровня от светлого к тёмному ~ 0,015 нм.

С. а.-с. м. можно преобразовать в прибор для зондирования магн. полейс субмикронным разрешением; при этом на кончике пружины закрепляется крупинкаферромагн. материала. Другие области применения те же, что и для сканирующейтуннельной микроскопии. Преимущество С. а.-с. м.- возможность изучения(с атомным разрешением) поверхности не только проводников, но и диэлектриков(рис.).

Лит. см. при ст. Сканирующий туннельный микроскоп. В. С. Эделъман.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "СКАНИРУЮЩИЙ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОП" в других словарях:

  • Сканирующий атомно-силовой микроскоп — Атомно силовой микроскоп Атомно силовой микроскоп (АСМ, англ. AFM atomic force microscope)  сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения. Используется для определения рельефа поверхности с разрешением от дес …   Википедия

  • Сканирующий Атомно-Силовой Микроскоп — …   Википедия

  • сканирующий зондовый атомно-силовой микроскоп — 3.3 сканирующий зондовый атомно силовой микроскоп: Зондовый атомно силовой микроскоп с нормированными метрологическими характеристиками, предназначенный для измерения линейных размеров элементов рельефа поверхности и/или расстояний между ними… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • сканирующий зондовый атомно-силовой микроскоп (микроскоп) — 3.2 сканирующий зондовый атомно силовой микроскоп (микроскоп): Зондовый атомно силовой микроскоп с нормированными метрологическими характеристиками, формирующий информативный сигнал путем сканирования поверхности острием зонда. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Сканирующий зондовый микроскоп — Сканирующие зондовые микроскопы (СЗМ, англ. SPM Scanning Probe Microscope)  класс микроскопов для получения изображения поверхности и её локальных характеристик. Процесс построения изображения основан на сканировании поверхности зондом …   Википедия

  • Микроскоп — У этого термина существуют и другие значения, см. Микроскоп (значения). Микроскоп, 1876 год …   Википедия

  • Микроскоп оптический — Современный оптический микроскоп Микроскоп (от греч. μικρός малый и σκοπεῖν смотрю) оптический прибор для получения увеличенных изображений объектов (или деталей их структуры), невидимых невооружённым глазом. Содержание …   Википедия

  • Сканирующий микроскоп — Сканирующий (растровый) микроскоп: Сканирующий зондовый микроскоп (SPM) Сканирующий атомно силовой микроскоп (AFM, SPM) Сканирующий туннельный микроскоп (STM) Сканирующий электронный микроскоп (SEM) Сканирующий емкостной микроскоп (SCM) Микроскоп …   Википедия

  • Микроскоп сканирующий — Сканирующий (растровый) микроскоп: Сканирующий атомно силовой микроскоп (AFM, SPM) Сканирующий туннельный микроскоп (STM) Сканирующий электронный микроскоп (SEM) Сканирующий емкостной микроскоп (SCM) Микроскоп ближнего поля (SNOM) …   Википедия

  • Оптический микроскоп — Современный оптический микроскоп Микроскоп (от греч. μικρός  малый и …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»