Mikroskopie atomárních sil (AFM)
Mikroskopie atomárních sil (AFM – atomic force mikroscopy) je založená na snímání polohy malého hrotu, který vykonává pohyb po povrchu vzorky v rastru. Mechanizmus detekce povrchu se liší v závislosti od konkrétní techniky. Citlivost měření je výrazně závislá od použitého hrotu, avšak v běžných podmínkách je laterální rozlišení v rádu 10 nm a citlivost v z-ové ose je sub-nanometrové.
K měření povrchu se využívají dva základní módy: kontaktní mód a semikontaktní (tappingový) mód. Při kontaktním módu je výchylka hrotu držená na konstantní hodnotě a systém zpětné vazby kopíruje povrch. Případně, vzdálenost od povrchu je konstantní a informace o topografii se získává přímo ze změny výchylky hrotu. Při semikontaktním módu hrot osciluje na frekvenci blízké rezonanci. Hrot je přiblížen dostatečně k povrchu vzorky, až do oblasti odpudivých sil. Následně, při měření, změny v amplitudě úzce souvisí s topografií vzorku. Táto metoda je obzvlášť vhodná pro měkké materiály, při kterých hrozí poškození vzorky přechodem hrotu.
Okrem analýzy topografie, kontaktní mód nám může poskytnout informaci o kvalitativní změně koeficientu tření a semikontaktní mód nám může poskytnout informaci o kvalitativní změně modulu pružnosti.
Použití jiných, funkčních, hrotů umožňuje měření velkého množství dalších parametrů. Jedná se o tzv. mikroskopii s rastrovací sondou (SPM – scanning probe microscopy). Nejrozšířenější z těchto měření je analýza rozložení magnetických domén (MFM – magnetic force microscopy), analýza rozložení elektrostatického pole (EFM – electric foce microscopy) a kvantitativní analýza povrchového potenciálu (SP-AFM – surface potential AFM; Kelvin probe).
Naše laboratoř je vybavená mikroskopem Bruker Dimension Edge. Hlavní výhoda tohoto mikroskopu je možnost analýzy daleko větších vzorků v porovnání s jinými mikroskopy. Popřípadě, možnost instalace dalšího zařízení pod měřící hlavou, např. deformační stolek.
Technické specifikace
- Max rozměry vzorků: 100 x 100 x 30 mm, ŠxDxV
- Max rozměr jedné mapy: 100 x 100 x 7 µm, ŠxDxV
Měřící módy
Kontakní mód, semikontaktní mód, MFM, EFM, SP-AFM, měření lokální vodivosti (nA-pA)
Kontaktní osoba: RNDr. Peter Minárik, Ph.D.
