Principi i estructura del microscopi de força atòmica (AFM)
1 Unitat de detecció de força
En un sistema de microscopi de força atòmica (AFM), la força a mesurar és la força de van der Waals entre àtoms. En aquest sistema s'utilitza un micro voladís per detectar variacions en la força interatòmica. Els microvoladissos tenen paràmetres especificats com ara la longitud, l'amplada, la constant de la molla i la geometria de la punta. Es seleccionen diferents sondes segons les propietats de la mostra i els modes de funcionament.
Unitat de detecció de 2 posicions
Al sistema AFM, el voladís es desvia un cop es produeix la interacció entre la punta i la mostra. Quan un raig làser irradia l'extrem lliure del voladís, la posició del làser reflectit canvia juntament amb la deflexió del voladís, generant un senyal de desplaçament. Un detector de posició de punt làser registra aquest desplaçament i el converteix en un senyal elèctric per al processament del senyal pel controlador SPM.
3 Sistema de retroalimentació
Al sistema AFM, els senyals capturats pel detector làser s'alimenten al bucle de retroalimentació com a senyals d'ajust intern. El sistema de retroalimentació impulsa l'escàner, que normalment està fet de tubs ceràmics piezoelèctrics, per moure's adequadament per mantenir una força d'interacció constant entre la punta i la mostra.
Un AFM integra les tres unitats anteriors per caracteritzar les propietats de la superfície de la mostra: el micro voladís detecta la força d'interacció entre la punta i la mostra. Aquesta força desvia el voladís. Un raig làser colpeja l'extrem del voladís; la deflexió desplaça la llum reflectida i produeix un desplaçament. El detector làser registra el desplaçament i envia el senyal al sistema de retroalimentació per ajustar-lo. Finalment, les característiques superficials de la mostra es mostren com a imatge.
