وبلاگ تخصصی علم مواد و مهندسی سرامیک

میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی یا AFM یکی از مجموعه میکروسکوپ های پروبی روبشی یا SPM است که سطح ماده را با قدرت تفکیکی در مقیاس کم‌تر از آنگستروم روبش کرده و تصاویر توپوگرافی از یک خاصیت فیزیکی یا شیمیایی سطح ماده را تهیه می‌کند.

در این تکنیک کلی همانند سایر روش‌های میکروسکوپی روبشی مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی، سطح نمونه توسط یک سوزن یا پروب روبش شده و با اندازه‌گیری و پردازش سیگنال به دست آمده از نقاط مختلف سطح روبش شده بر روی نمونه، تصویر آن سطح تهیه می‌شود. قدرت تفکیک و بزرگ‌نمایی میکروسکوپ پروبی روبشی بهتر از میکروسکوپ‌‌های الکترونی متداول است و توانایی تهیه تصاویر سه بعدی از اتم‌ها را نیز فراهم می‌آورد.

هر SPM از یک سوزن تیز برای روبش سطح نمونه استفاده می‌کند تا نقشه‌ای سه بعدی از سطح ایجاد کند. غالباً این سوزن که به شکل هرم یا مخروط است در انتهای بازویی که کانتی‌لیور نامیده می‌شود، قرار دارد.ساده‌ترین نقشه‌ای که SPM به وجود می‌آورد، نقشة توپوگرافی (سه بعدی) سطح است. نقشه‌های دیگری هم قابل دستیابی است که مناطقی از سطح که به صورت فیزیکی یا شیمیایی از بقیه نقاط متمایز هستند را نشان می‌دهند و اطلاعاتی در مورد خواص الکتریکی، مکانیکی، مغناطیسی، اپیتیکی و سایر خواص ماده به دست می‌دهند.

در میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی AFM. سوزن در انتهای آزاد یک کانتی‌لیور به طول حدود 100 تا 450 میکرون قرار دارد. نیروهای بین سوزن و سطح نمونه باعث خم شدن یا انحراف کانتی‌لیور می‌شود. یک آشکارساز میزان انحراف کانتی‌لیور را در حالیکه «سوزن» سطح نمونه را روبش می‌کند یا نمونه در زیر سوزن روبش می‌شود (در سیستم‌هایی که نمونه را روبشی را انجام می‌دهد) اندازه می‌گیرد. می‌توان از AFM برای مطالعه مواد هادی، نیمه‌هادی و عایق استفاده نمود.نیروهای مختلفی در انحراف کانتی‌لیور AFM مشارکت می‌کنند. از جمله این نیروها، می‌توان نیروهای بین اتمی یا نیروهای واندروالس را نام برد. وابستگی نیروی واندروالس به فاصله سوزن و نمونه است.

هدف از این پست، صرفاً معرفی این نوع میکروسکوپ نبوده ،چه که با یک جستجوی ساده دهها مطلب مختلف در این مورد میتوان یافت.

با این وجود، فیلمی از خلاصه ی ارائه با عنوان "میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی AFM " آماده شده است که میتواند مفید باشد :

فایل پاورپوینت دیگری نیز از این لینک قابل دریافت است که کاری از OU NanoLab/NSF NUE/Bumm & Johnson است .

آنچه که از نظرتان گذشت، معرفی خلاصه واری از میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی بود. هدف اصلی این پست، معرفی نرم افزار اختصاصی آنالیز و بررسی تصاویر AFM است. در زمان کار با دستگاه میکروسکوپ، از نمونه  تصویری گرفته می شود که بسته به نوع نرم افزار نصب شده روی سیستم، فرمت خاصی دارد. عمده نرم افزارها و دستگاه های موجود در کشور کاری از Nanosurf هستند. تصویر خام فرمت nid که مخففی از Nanosurf image document است،

تصویر زیر نمای کلی را از بررسی یک نصویر خام AFM به کمک این نرم افزار را نشان می دهد :

امکاناتی که این نرم افزار ارائه می دهد، شامل بدست آوردن انواع مختلف تصویر سه بعدی، دو بعدی استاندارد، خطی و ... است که در کنار آن از زوایای مختلف میتوان اطلاعات مفیدی را استخراج کرد. ویژگی زبری سطح در بررسی پوشش ها و نیز نانولوله ها بسیار کارا است.

جذابیت تصاویر و این نرم افزار در انتخاب تصویر از زوایای مختلف و با ابعاد مختلف است. در کنار آن میتوان با استفاده از گزینه های نرم افزار عمق و نفوذ پوشش، اختلاف سطح پوشش و .... را بررسی کرد. استفاده از این نرم افزار با هماهنگی اپراتور و سیستم متصل به نرم افزار ممکن است.

از وبسایت http://www.nanosurf.com/  می توان اطلاعات بیشتری دریافت کرد.

فایل آموزشی نصب و راه اندازی دستگاه، نصب نرم افزار و استفاده از امکانات آن را از این لینک دریافت کنید.

رمز همه فایل : ceramic.blog.ir