border=0

Apparat en prinsipe fan operaasje fan in atomêre krêftmikroskoop

| Folgjende artikel ==>

Ein 1986 fan datselde Binnig stelde it ûntwerp fan in ynstrumintynstrumint dat in nije-generaasje mooglik meitsje kin dat jo ûndersiken ûndersykje te ûntdekken fan unferwacht detail, mar net needsaaklik elektrysk leit. It nije apparaat waard neamd in atomêre krêftmikroskoop, en hjoed is it fan be>

Fig. 5.1 It prinsipe fan 'e operaasje fan in atomêre krêftmikroskoop (AFM).

It prinsipe fan 'e operaasje fan in atomêre krêftmikroskoop (AFM) is basearre op it gebrûk fan atomyske bondelkrêften dy't betsjutte tusken atomen fan mate. By lytse ôfstannen tusken twa atomen (sawat ien angstrom) aktearjende krêften, en op grutte ôfstannen - oantreklike troepen. Folslein ferlykbere krêften operearje tusken alle konvergjende lichems. By it scannen fan atomêre krêftmikroskoop binne soksoarte lichems it ûndersiik ûndergrûn en de tip dy't oer him hinne glykt. Meastentiids wurdt in diamantnadel brûkt yn 'e apparaat, dy't flugger skodt oer it oerflak fan' e echte samling (it scans it oerflak). As de krêft F tusken it oerflak en de tip feroaret, wurdt de spring P, wêryn it fêst, ferdwûnet, en sa'n ôfwiking wurdt opnommen troch de sensor D. Jawis benammen pryzisearje en sensitive - presjitsje - ferplichtingsmeters, lykas optyske, kapasitele, kinne brûkt wurde as sensor yn 'e AFM. of tunnelgeven. It figuer lit de lêste soarte fan sensor sjen, feitlik is itselde needel dat brûkt wurdt yn in scan-tunneling mikroskoop.

De ôfwizing fan it elastysk elemint (maitiid) draacht ynformaasje oer de hichte fan 'e reliëf - de oerflak topografy en, mear as oer de funksjes fan interatomyske ynteraksjes. It kin sein wurde dat yn in atomikaal mikroskoop it scannen fan 'e probleem ûnder ûndersyk bart op' e "oerflak fan in konstante krêft", wylst yn 'e STM - lâns it oerflak fan in konstante tunnelstroming. De begjinsels fan prestisjele kontrôle, basearre op feedback en it fangen fan de ûnbidige feroaringen yn 't oerflak topografy, binne hast itselde yn STM en AFM.

Fig. 5.2 Scheme fan it scannen atomêre krêftmikroskoop.

Fig. 5.3 Scannen atomêre krêftmikroskoop mei optyske sensor foar kantineferfoarming.

It figuer lit in skema fan in atomêre krêftmikroskoop sjen. O - tip (needel), P - de maitiid dêr't it fêst is; P, Px, Py, Pz - piezoelektrische transducers. Yn dit gefal wurdt Px en Py brûkt foar it probearjen fan 'e probleem ûnder de needel, en Pz kontrolearret de ôfstân fan it tip nei it oerflak, D is in tunnel sensor dy't de ôfwikingen fan' e maitiids opnij hâldt mei de tip.

It atomêre krêftmikroskoop kin brûkt wurde om de oerflakmikrorelief fan elke substansje, sawol as leitend en net-leitend, te bepalen, mei ferskate ûnferskilligens fan 'e struktuer dy't op' e ûndergrûnske ûndergrûn bepaald binne, bygelyks opdielingen of opfallende defekten, as allerhanne ûnferwachtingen. Dêrnjonken makket AFM it mooglik om de grinzen fan ferskillende blokjes te iepenjen yn in kristal, benammen domeinen. Koartsein, mei help fan in atomêre krêftmikroskoop, hawwe fysiasten begon te wêzen intensyf biologyske objekten, bygelyks DNA molekulen en oare makromolekulen, benammen foar de doelen fan 'e opkommende en, miskien, tige be>

Meastentiids wurdt in ynteraksje begrepen as de oanlûking of repussje fan in kantilefaze probleem dy't feroarsake is troch Van der Waals-krêften. Mei spesjale kanillers kinne jo de elektryske en magnetyske eigenskippen fan it oerflak ûndersykje. Yn tsjinstelling ta in scan-tunneling mikroskoop, mei AFM kinne ûndersykje sawol leit- en net-leitende plakken. Dêrnjonken kin AFM it reliëf fan in probleem mjitten yn in floeiwerp megare, wêrtroch't wurkje kin mei organyske molekulen, lykas DNA.

De romtlike oplossing fan in atomêre krêftmikroskoop hinget ôf fan 'e krúspoarius fan' e tip fan 'e probleem. De oplossing berikt atomikaal vertaalich en hat inoar horizontaal grutter.

De wichtichste technyske swierrichheden by it meitsjen fan in mikroskoop:

· De oprjochting fan in needle, echt op 'e atomyske diminsjes wiist;

Meitsjen fan meganyske (ynklusyf thermyske en frije stabiliteit) op in nivo better as 0.1 angstrom;

De ûntjouwing fan in detector is fêst om sokke lytse bewegingen fêstich te fêstigjen;

In ûntwerp fan in scansysteem mei in stap yn 'e angstrom lobes;

Bewust fan glêd konvergjen fan 'e needle mei it oerflak.

| Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

Graphene

It begryp "fuzzy logic"

Fysike fundamentals fan fêste state fan nanoelektronika

Methods foar it konvertearjen fan biogemyske reaksjes yn in analysearjend sinjaal

Synergistyske oanpak om 'e analyze fan' e dynamyk fan netlineare prosessen yn komplekse systemen

Eigenskippen fan de útfiering fan netlineare prosessen yn systemen mei chaotyske dynamyk

It begryp "sêfte mjittingen"

It fenomeen fan stochastyske resonânsje yn netlineare systemen

Praktyske útfiering fan elektro-mikroskopy

Literatuer

Physical features of the transition from micro to nanodevices

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten

2019 @ edudocs.fun