Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Методи на пробната микроскопия. 1.1.1. Атомна силова микроскопия

<== предишна статия | следващата статия ==>

Сканиращата пробна микроскопия (SPM) е сравнително нов метод

проучвания на обекти с висока пространствена резолюция. Първа сонда

изобретението на швейцарските учени Герхард Биниг и Хайнрих станаха микроскоп

Rohrer, който предложи през 1981 г. да използва тунелния ефект на електроните

визуализация на атомната структура на проводимата повърхност на графита, в резултат на което

тяхното изобретение се нарича сканиращ тунелен микроскоп (STM) [1]. C

появата на атомно-силов микроскоп (AFM) през 1986 г. [2] в обхвата на SPM

значително се разшири и AFM зае силна водеща позиция в изследването

атомни разделителни свойства на непроводими повърхности. Методът е станал такъв

атрактивен, че пет години след откриването на микроскопа вече съществува

22 основните му вариации [3], които са разработени за решаване на широк кръг от

задачи на науката за материалите. До сега, микроскопия на атомната сила според темповете на развитие и

информативността на получените данни значително преди алтернативните методи

електронна микроскопия и рентгенов анализ на веществото.

Основният функционален елемент на всяка сканираща сонда

микроскоп е сонда. В атомно силовия микроскоп сондата е

гъвкава конзолна греда, на свободния край на която има микротип. това

Системата се нарича конзола, която определя основните свойства на АСМ. В самото

В един прост случай, AFM прилича на обикновен грамофон, който изпълнява

иглата се плъзга над шеллака и пресъздава релефа му под формата на модулиран

звуков сигнал. В атомно силовия микроскоп конзолата сканира ред по ред.

повърхността на пробата с ултратънка игла (фигура 1.1).

Фиг. 1.1. Схема на микроскоп с атомна сила.

В резултат на междуатомното взаимодействие на върха на иглата с повърхността,

конзолната греда е деформирана, което в най-простия случай е полезно

сигнал. За да се сведат до минимум измененията в силата на огъване на конзолата

процес на сканиране, използвайте система за обратна връзка, чрез която пробата

се отклонява от върха, ако силата превишава определена стойност и обратно, в случая

обратна връзка за намаляване на силата с помощта на пиезо манипулатор (фиг. 1.1)

ви позволява да стабилизирате стойността му. Този режим на сканиране се извиква

постоянна сила. Сигнали за отклонение на конзолната и обратна система

записани в цифров вид в двуизмерен масив от точки, който по-късно

обработени в специализирани графични редактори. На заден план

многобройни модификации на АСМ, които правят възможно измерването на лепилото [113], еластично

[114], контактно електрическо (Kelvin-микроскопия) [115], проводящо [116],

електромагнитните [117] и други свойства на повърхността подчертават основните три режима

сканиране на проби: контакт, прекъсващ контакт и безконтактен контакт (фиг. 1.2.).

Фиг. 1.2. Основните режими на сканиране на атомно силовия микроскоп.

Методът на прекъсващия контакт е, че конзолата е възбудена

колебания, особено на нейната честота. След началото на конзолата

взаимодействат с повърхността, амплитудата на трептенията намалява и

резонансната честота се измества. В зависимост от това какво точно

избрана като полезна информация - промяна в амплитудата или честотата

Има два възможни режима на работа на микроскопа при периодичен контакт.

Описаният режим се нарича прекъсващ контакт (режим на докосване) и се използва, когато

сканиране на обекти с намалена твърдост, като в този режим се изключва

фактор на адхезия и капилярни сили [118], водещи до изкривявания при

сканиране на биополимери и бактериални клетки.

Безконтактен режим на сканиране се използва в атомно-силовата микроскопия

в изследването на електростатичния или магнитния профил на повърхността [119]. Най-

В този случай процесът на сканиране се състои от следната последователност:

конзолата в режим на сканиране на контакт преминава една линия, докато

микроскопът помни повърхностния релеф, след това конзолата започва да се движи

в противоположна посока, докато са на една и съща линия, като същевременно поддържат постоянна празнина

между конзолата и повърхността. По време на задния проход местните

Електромагнитните полета на пробата имат сила върху намагнитването

конзола [119]. По този начин, по време на получаване на желания профил на повърхността

няма интератомно взаимодействие на сондата с пробата.

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Човешки сензорни системи

Основи на взаимодействието на електромагнитни вълни и частици с материя

Устройство и принцип на работа на преобразувателите на SAW

Сканиращ SQUID микроскоп

Физически основи на приложението на явлението свръхпроводимост в измервателните уреди

Сканиращи магнитни микроскопи на базата на свръхпроводящи квантови интерферометри (SQUID - микроскопия)

Глава 5. Ефекти от взаимодействието на електромагнитното поле с материята

Стационарни и нестационарни ефекти на Джозефсън и тяхното приложение в измервателната техника

Странично спиране

Принципи на конструиране и особености на функционирането на електромеханични квантови колебателни системи

Мейснер ефект и неговото практическо приложение

Глава 11. Макроскопски квантови ефекти в твърди тела

Връщане към съдържанието: Физически явления

Видян: 4691

11.45.9.51 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .