Proves AFM i casos pràctics
El microscopi de força atòmica (AFM) utilitza microcantilever per detectar i amplificar les forces entre els àtoms de la sonda objectiu al voladís, aconseguint la detecció amb resolució a nivell atòmic. El microscopi de força atòmica és un instrument analític que es pot utilitzar per estudiar l'estructura superficial de materials sòlids, inclosos els aïllants, per investigar l'estructura de la superfície i les propietats de les substàncies i obtenir informació sobre l'estructura superficial a la resolució nanoescala.
El component clau de la microscòpia de força atòmica (AFM) és un micro voladís amb una sonda punxeguda al cap per escanejar la superfície de la mostra. Aquest tipus de voladís té una mida que oscil·la entre els deu i els centenars de micròmetres i normalment està compost per silici o nitrur de silici. Té una sonda a la part superior i el radi de curvatura de la punta de la sonda es troba en el rang nanòmetre. Quan s'escaneja a una alçada constant, és probable que la sonda xoqui amb la superfície i provoqui danys. Per tant, normalment es manté mitjançant sistemes de retroalimentació.
Principi bàsic: Ús de petites sondes per "explorar" la superfície de la mostra per obtenir informació
La microscòpia de força atòmica utilitza la relació entre les forces atòmiques entre la sonda i la mostra per determinar la morfologia superficial de la mostra. En la microscòpia de força atòmica (AFM), un extrem d'un microvolant està fixat i l'altre extrem té una petita punta d'agulla. La longitud del microvolant sol estar entre uns pocs micròmetres i diverses desenes de micròmetres, i el diàmetre de la punta de l'agulla sol estar entre uns pocs nanòmetres i diverses desenes de nanòmetres. Quan l'AFM funciona, la punta de l'agulla entra lleugerament en contacte amb la superfície de la mostra i la força d'interacció entre la punta i la mostra pot provocar deformacions o vibracions del microvolant. Aquesta força d'interacció pot ser la força de van der Waals, la força electrostàtica, la força magnètica, etc. En detectar la deformació o la vibració del microvolant, es poden inferir la morfologia i les propietats físiques de la superfície de la mostra.
L'AFM té una àmplia gamma d'aplicacions i es pot utilitzar per estudiar la morfologia superficial i les propietats físiques de diversos materials i mostres, com ara metalls, semiconductors, ceràmiques, polímers, biomolècules, etc. A més, l'AFM també es pot utilitzar per a la nanomanipulació, com la nanofabricació, el nanoassemblatge, etc.
