Файл: Реферат по дисциплине Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии на тему Атомный силовой микроскоп. Принцип действия и применение .docx
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
-
Материалы интернет ресурса microsystemy.ru URL: https://www.microsystemy.ru/info/articles/atomno-silovoy-mikroskop/ (Дата обращения 21.12.2022 г.) -
Binning G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic Force Mircoscope // Physical review letters. 1986. Vol. 56, № 9. P. 930–933. -
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. -
Материалы интернет ресурса Wikipedia URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Сканирующий_атомно-силовой_микроскоп