Skaneeriva sondi mikroskoobi põhimõte ja struktuur
Skaneeriva sondi mikroskoobi põhitööpõhimõte on kasutada sondi ja proovipinna aatomite ja molekulide vahelist interaktsiooni, st kui sond ja proovi pind on nanomeetri skaala lähedal, kui moodustuvad mitmesugused interakteeruvad füüsikalised väljad, vastavate füüsikaliste suuruste tuvastamise kaudu ja saada proovi pinna topograafia. Skaneeriva sondi mikroskoop koosneb 5 osast: sond, skanner, nihkeandur, kontroller, tuvastussüsteem ja pildisüsteem.
Kontroller läbi skanneri proovi liigutamise suunast vertikaalselt, et stabiliseerida sondi ja proovi vaheline kaugus (või interaktsiooni füüsiline suurus) fikseeritud väärtuses; samal ajal xy horisontaaltasapinnal proovi liigutada, nii et sond vastavalt skaneerimise teele proovi pinna skaneerimiseks. Skaneeriva sondi mikroskoop sondi ja proovi vahelise kauguse stabiliseerimise korral tuvastab tuvastussüsteem signaali sondi ja proovi interaktsioonist; interaktsiooni füüsikalise suuruse stabiliseerimise korral tuvastab nihkeandur vertikaalsuunas sondi ja proovi vahelise kauguse. Pildisüsteem põhineb pildistamiseks ja muuks kujutise töötlemiseks proovi pinnal oleval tuvastamissignaalil (või sondi ja proovi vahelisel kaugusel).
Sõltuvalt sondi ja proovi vahelisest füüsilisest interaktsiooniväljast jaotatakse skaneeriva sondi mikroskoobid erinevatesse mikroskoopide perekondadesse. Kaks enamkasutatavat skaneeriva sondi mikroskoobi tüüpi on skaneerivad tunnelmikroskoobid (STM) ja aatomjõumikroskoobid (AFM). Skaneerivat tunnelmikroskoopiat kasutatakse proovi pinnastruktuuri uurimiseks, tuvastades sondi ja testitava proovi vahelise tunnelvoolu tugevuse. AFM tuvastab proovi pinna, tuvastades fotoelektrilise nihkeanduri abil mikrokonsooli deformatsiooni, mis on põhjustatud sondi otsa ja proovi vahelisest vastasmõjujõust (kas atraktiivne või tõrjuv).
