Прыжковая АСМ (HD mode)
Принцип работы Прыжковой АСМ
Принцип работы Прыжковой АСМ заключается в последовательном снятии и обработке силовых кривых в каждой точке измерения в процессе сканирования. Для этого расстояние зонд-образец при сканировании изменяется по квазигармоническому закону с частотой порядка кГц. Таким образом, зонд испытывает силовое взаимодействие с образцом тысячи раз в секунду.
Рис.1. Принцип работы Прыжковой АСМ
Основные этапы цикла измерений в Прыжковой АСМ для идеализированной кривой отклонений зонда показаны на Рис. 2. В начале сближения зонда и образца изгиб кантилевера остается постоянным на базовом уровне (точка 1 на профиле отклонений). Затем под действием адгезионных и капиллярных сил кантилевер загибается вниз (точка 2). При дальнейшем сближении начинают преобладать силы отталкивания, которые вынуждают кантилевер изгибаться вверх до уровня (точка 3), соответствующего максимальному значению силы прижима, заданной в качестве величины Set Point для поддержания обратной связи в ходе латерального сканирования. Затем направление движения по координате Z изменяется на противоположное. На траектории удаления зонда от образца может оказаться участок сильного адгезионного притяжения, которому соответствует потенциальная яма (точка 4) на профиле отклонений. После сильного адгезионного притяжения взаимодействие зонда с образцом пропадает, и изгиб кантилевера возвращается на базовый уровень (точка 5).
Рис.2. Кривая отклонения зонда 1,5–базовый уровень;2–минимум силы притяжения/адгезии при подводе; 3 – максимум отклонения; 4 – минимум силы притяжения/адгезии при отводе
Анализ кривых сила-расстояние позволяет отображать карты морфологических, наномеханических, электрических, тепловых, пьезоэлектрических и др. свойств образца с высоким пространственным разрешением и минимизированными латеральными силами.
Комбинирование прыжковой АСМ с новейшими методами оптической микроскопии и спектроскопии открывает новые возможности использования зондово-усиленного КР (TERS) и рассеивающей сканирующей ближнепольной оптической микроскопии (s-SNOM).
Превосходный уровень обработки и анализа сигналов в реальном времени обеспечивается высокопроизводительными электронными компонентами и уникальными алгоритмами, реализованными в новейшем контроллере HD 2.0.
Новейшие возможности силовой спектроскопии: продвинутые наномеханические, электрические, оптические, термические и пьезоэлектрические исследования
- Быстрые количественные наномеханические и объемно-силовые измерения
- Одновременные неразрушающие измерения проводимости, пьезоэлектрического отклика, теплопроводности и термоэлектрических свойств
- Одновременные измерения электростатической, сканирующей емкостной или Кельвин-зондовой силовой микроскопией
- Новые возможности зондово-усиленной спектроскопии комбинационного рассеяния и сканирующей ближнепольной оптической микроскопии
Прыжковая АСМ позволяет измерять:
- Рельеф поверхности в режимах притяжения и отталкивания
- Модуль Юнга
- Адгезию и работу адгезии
- Проводимость
- Латеральный и вертикальный пьезоотклик
- Температуру и теплопроводность
- Термоэлектрические свойства
- Электростатические свойства: потенциал поверхности, работу выхода, диэлектрическую проницаемость и т.д.
- Ближнепольную компоненту оптического отклика
- Спектр комбинационного рассеяния посредством зондово-усиленной КР спектроскопии (TERS)
Материалы для скачивания:
Пример применений 087 "Expanding Atomic Force Microscopy with HybriD Mode Imaging"
Пример применений 098 "HybriD Piezoresponse Force Microscopy”