Файл: Реферат по дисциплине Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии на тему Атомный силовой микроскоп. Принцип действия и применение .docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 54

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


 Проведение экспериментов в обычных комнатных условиях. Возможны исследования в вакууме либо жидкой среде, при пониженной или повышенной температуре. В 2008 г. американское космическое агентство NASA отправило на Марс зонд, на борту которого в числе прочего оборудования находился АСМ для изучения микроструктуры марсианской пыли в полевых условиях (рис. 4).



Рис. 4. Оптическая фотография подложки с марсианской пылью (слева вверху) и фрагмент АСМ-изображения [3].

Недостатки АСМ:

 Относительно низкая скорость получения изображения (минуты). Изменения поверхности рельефа при температурных колебаниях или релаксации могут привести к искажению результатов. Последнее поколение АСМ (например, Bruker FastScan) лишено этого недостатка и позволяет получать изображения практически в реальном времени, однако из-за высокой стоимости пока не имеет широкого распространения.

 На результаты оказывает влияние геометрия острия. АСМ-рельеф всегда является сверткой истинной поверхности образца и рельефа поверхности зонда. Зачастую исследователи закрывают глаза на этот недостаток. Тем не менее существуют методы, позволяющие «вычесть» из полученного изображения геометрию острия, тем самым повысить достоверность результатов.

 Во время измерений образец должен быть неподвижен.

 Небольшие, по сравнению с электронной сканирующей или оптической микроскопией, размеры исследуемой области. Обычно максимальный размер в плоскости не превышает 100х100 мкм, а предельный перепад высот в исследуемой области составляет 10 мкм.

 Сложность интерпретации результатов. Потеря контакта зонда с образцом или, наоборот, залипание к поверхности, наличие на острие инородных частичек, шумы, неправильная настройка – всё это сказывается на конечном результате [3].

Применение АСМ



Сканирующие зондовые микроскопы нашли применение практически во всех областях науки. В физике, химии, биологии используют в качестве инструмента исследования АСМ. В частности, такие междисциплинарные науки, как биофизика, материаловедение, биохимия, фармацевтика, нанотехнологии, физика и химия поверхности, электрохимия, исследование коррозии, электроника (например, МЭМС), фотохимия и многие другие.

Перспективным направлением считается совмещение сканирующих зондовых микроскопов с другими традиционными и современными методами исследованиями, а также создание принципиально новых приборов. Например, совмещение СЗМ с оптическими микроскопами (традиционными и конфокальными микроскопами), электронными микроскопами, спектрометрами (например, спектрометрами комбинационного (рамановского) рассеяния и флюоресцентными), ультрамикротомами.

Список использованных источников



  1. Материалы интернет ресурса microsystemy.ru URL: https://www.microsystemy.ru/info/articles/atomno-silovoy-mikroskop/ (Дата обращения 21.12.2022 г.)

  2. Binning G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic Force Mircoscope // Physical review letters. 1986. Vol. 56, № 9. P. 930–933.

  3. Современные проблемы механики. Теория и практика атомно-силовой микроскопии [Электронный ресурс] : учебное пособие / И. А. Морозов ; Пермский государственный национальный исследовательский университет. – Электронные данные. – Пермь, 2020. – 3,98 Мб ; 108 с.

  4. Материалы интернет ресурса Wikipedia URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Сканирующий_атомно-силовой_микроскоп