Aatomjõumikroskoopia eeliste ja puuduste lihtsustatud analüüs
Aatomjõumikroskoop on mikroskoop, mis kasutab mikrokonsooli konsooli terava sondi ja testitava proovi aatomite vahelise jõu tuvastamiseks ja võimendamiseks, et saavutada tuvastamise eesmärk aatomitaseme eraldusvõimega. Kuna aatomjõumikroskoop suudab jälgida nii juhte kui ka mittejuhte, korvab see skaneerivate tunnelmikroskoopide puudused. Aatomjõumikroskoobi leiutasid Gerd Binning IBMi Zürichi uurimiskeskusest ja Calvin Quate Stanfordi ülikoolist 1985. aastal. Selle eesmärk on muuta mittejuhid sarnaseks skaneeriva sondi mikroskoobi (SPM) vaatlusmeetodiga. Suurim erinevus aatomjõumikroskoobi (AFM) ja skaneeriva tunnelmikroskoobi (STM) vahel seisneb selles, et see ei kasuta elektronide tunneldamise efekti, vaid tuvastab aatomitevahelise kontakti, aatomisideme, van der Waalsi jõu või Casimiri efekti jne. Proovi pinnaomadused.
Aatomjõudude mikroskoopia eelised:
Aatomjõumikroskoopial on skaneeriva elektronmikroskoopia ees palju eeliseid. Erinevalt elektronmikroskoopidest, mis pakuvad ainult kahemõõtmelisi pilte, pakuvad AFM-id tõelisi pindade kolmemõõtmelisi kaarte. Samal ajal ei nõua AFM proovi eritöötlust, näiteks vasetamist või süsiniku katmist, mis võib proovile pöördumatult kahjustada. Kolmandaks peavad elektronmikroskoobid töötama kõrgvaakumi tingimustes, samas kui aatomjõumikroskoobid võivad hästi töötada normaalrõhul ja isegi vedelas keskkonnas. Seda saab kasutada bioloogiliste makromolekulide ja isegi elusate bioloogiliste kudede uurimiseks.
AFM-i puudused:
Võrreldes skaneeriva elektronmikroskoopiaga on AFM-i puudusteks see, et pildistamisulatus on liiga väike, kiirus on aeglane ja sond mõjutab seda liiga palju. Aatomjõu mikroskoop on uut tüüpi aatomitaseme kõrge eraldusvõimega instrument, mis leiutati pärast skaneerivat tunnelmikroskoopi. See suudab tuvastada nanomeetri piirkonnas erinevate materjalide ja proovide füüsikalisi omadusi, sealhulgas morfoloogiat, või läbi viia otse nanomeetriga manipuleerimist; Seda on laialdaselt kasutatud pooljuhtide, nanofunktsionaalsete materjalide, bioloogia, keemiatööstuse, toiduainete, farmaatsiauuringute ja erinevate nanovaldkonnaga seotud valdkondades teadusuuringute instituutides ning sellest on saanud nanoteaduse uurimise põhitööriist.
Võrreldes skaneeriva tunnelmikroskoobiga on aatomjõumikroskoobil laiem kasutatavus, kuna see suudab jälgida mittejuhtivaid proove. Teadusuuringutes ja tööstuses laialdaselt kasutatav skaneerimisjõu mikroskoop põhineb aatomjõumikroskoobil.
