Principios básicos de la microscopía de fuerza atómica

- Feb 27, 2020-

El microscopio de fuerza atómica utiliza la fuerza de interacción (fuerza atómica) entre la superficie de la muestra y la punta de la sonda fina para medir la topografía de la superficie.


La punta de la sonda está en un voladizo pequeño en voladizo. Cuando la sonda entra en contacto con la superficie de la muestra, las interacciones se detectan en forma de desviación en voladizo. La distancia entre la superficie de la muestra y la sonda es inferior a 3-4 nm, y la fuerza detectada entre ellas es inferior a 10-8N. La luz del diodo láser se enfoca en la parte posterior del voladizo. Cuando el voladizo se dobla bajo la fuerza, la luz reflejada se desvía y el fotodetector sensible a la posición se usa para desviar el ángulo. Luego, la computadora procesa los datos recopilados para obtener una imagen tridimensional de la superficie de la muestra.


Se coloca una sonda en voladizo completa en la superficie de una muestra controlada por un escáner piezoeléctrico y se escanea en tres direcciones con un nivel de precisión de 0.1 nm o menos. Generalmente, cuando la superficie de la muestra se escanea en detalle (eje XY), el eje Z del control de retroalimentación de desplazamiento del voladizo se mantiene fijo. El valor del eje Z, que es una retroalimentación sobre la respuesta de escaneo, se ingresa a una computadora para su procesamiento, y se obtiene una imagen de observación (imagen 3D) de la superficie de la muestra.