w badaniach materiałów

Zastosowania mikroskopu AFM
- Badania topografii i struktury powierzchni
- Badanie właściwości fizycznych powierzchni
- Nanolitografia i nanomanipulacja
Dzięki otwartej architekturze mikroskop
AFM może być sprzęgnięty z innymi
metodami charakteryzacji. Najczęściej są
to metody elektryczne i optyczne.
Materiały miękkie: polimery
Zastosowanie stolików chłodząco-grzejących umożliwia obserwację krystalizacji
in-situ. Faza krystaliczna może być obserwowana np. obrazowaniem odchylenia
fazowego.
R. Pearce. J. Vancso, Macromolecules 1997 (30) 5843
Materiały biologiczne
- Badanie powierzchni większych struktur biologicznych (tkanki)
- Badanie pojedynczych komórek
- Badanie części komórek (np. struktura białek)
Metoda AFM umożliwia obserwację
żywych komórek, co jest niemożliwe do
osiągnięcia innymi metodami (np. SEM lub
TEM). Możliwa jest także
nanomanipulacja struktur biologicznych,
badanie reakcji na substancje chemiczne,
badanie działania enzymów itp.
Materiały biologiczne
Y. Dufrene, Journal of Bacteriology 2002 vol. 184 no. 19 5205-5213
Materiały biologiczne
Materiały biologiczne
Single-Molecule Cut-and-Paste Surface Assembly
S.K. Kufer, E.M. Puchner H. Gumpp, T. Liedl, H. E. Gaub, Science 1 February 2008:
Vol. 319 no. 5863 pp. 594-596
Materiały biologiczne: struktura
AFM pozwala badać strukturę materiałów oraz potwierdzać modele struktury
uzyskane na podstawie badań innymi metodami.
Y. F. Dufrêne Nature Reviews Microbiology 2, 451-460 (June 2004)
Półprzewodniki
Kelvin Probe Force (KPFM): dioda laserowa GaAlAs/GaAs n-i-p
www.sciencegl.com
Półprzewodniki
Pomiar lokalnej pojemności (SCM)
pozwala obrazować rozkład koncentracji
nośników – Park Systems. Pomiar
jakościowy - wyznaczamy dC/dV
Charakteryzacja cienkich warstw
AFM sprzężony z analizatorem impedancji działającym przy wysokich częstotliwościach
(network analyzer) pozwala wyznaczyć wartość lokalnej pojemności. Pomiar wymaga
kalibracji wykonanej w podobnych warunkach i konfiguracji jak pomiar.
Źródło: Agilent
Półprzewodniki
Nanoimpedance Microscopy and Spectroscopy
R. Shao, S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, MRS Proceedings, 738 (2002)
Przewodniki jonowe : impedancja
Przewodniki jonowe : impedancja
R O’Hayre et al. J. Appl. Phys.,
Vol. 96, No. 6, 15 September 2004
Materiały fotowoltaiczne
Pomiar prądu metodą
kontaktową: Organiczne
ogniwa fotowoltaiczne – X.D.
Dang, Asylum Research
Procesy elektrochemiczne
Skala atomowa
AFM/STM: Określenie ładunku pojedynczych atomów - Leo Gross,
Fabian Mohn, Gerhard Meyer, Science 12 (2009)
Skala atomowa
Powierzchnie krystalicznego krzemu mierzone w warunkach UHV.
www.specs.de
Skala atomowa
Obrazowanie w skali atomowej jest możliwe
również bez użycia wysokiej próżni.
Sokolov, Henderson, and Wicks,
J. Appl. Phys., Vol. 86, No. 10
Skala atomowa
V. KOUTSOSE, . MANIASG, . TEN BRINKE G. HADZIIOANOU,
Europhys. Lett., 26 (2), pp. 103-107 (1994)
Nanomateriały: grafen
Pomiar grubości cienkich warstw może być obarczony dużą niepewnością.
P. Nemes-Incze, Z. Osvath, K. Kamaras, L.P. Biro,
CARBON 4 6 ( 2 0 0 8 ) 1 4 3 5 –1 4 4 2
Nanomateriały: grafen