Atom kuch mikroskopining afzalliklari va kamchiliklarini soddalashtirilgan tahlil qilish
Atom kuch mikroskopi - bu mikro-konsoldan foydalanadigan mikroskop bo'lib, atom darajasida aniqlik bilan aniqlash maqsadiga erishish uchun konsoldagi o'tkir zond va sinovdan o'tkazilayotgan namunaning atomlari orasidagi kuchni sezish va kuchaytirish. Atom kuch mikroskopi o'tkazgichlarni ham, o'tkazmaydiganlarni ham kuzatishi mumkinligi sababli, u tunnel mikroskoplarini skanerlashning kamchiliklarini qoplaydi. Atom kuchi mikroskopini 1985 yilda IBMning Tsyurix tadqiqot markazi xodimi Gerd Binning va Stenford universiteti xodimi Kalvin Quate ixtiro qilgan. Uning maqsadi o'tkazgich bo'lmaganlarni skanerlovchi zond mikroskoplari (SPM) kuzatish usuliga o'xshash qilishdir. Atom kuch mikroskopi (AFM) va skanerlash tunnel mikroskopi (STM) o'rtasidagi eng katta farq shundaki, u elektron tunnellash effektidan foydalanmaydi, lekin atomlar o'rtasidagi aloqani, atom bog'lanishini, van der Waals kuchi yoki Casimir effektini va boshqalarni aniqlaydi. Namuna sirt xossalari.
Atom kuchlari mikroskopining afzalliklari:
Atom kuch mikroskopiyasi skanerlash elektron mikroskopiga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega. Faqat ikki o'lchovli tasvirlarni taqdim etadigan elektron mikroskoplardan farqli o'laroq, AFMlar sirtlarning haqiqiy uch o'lchovli xaritalarini taqdim etadi. Shu bilan birga, AFM namunaga qaytarilmas zarar etkazishi mumkin bo'lgan mis qoplama yoki uglerod qoplamasi kabi namunani maxsus davolashni talab qilmaydi. Uchinchidan, elektron mikroskoplar yuqori vakuum sharoitida ishlashi kerak, atom kuchi mikroskoplari esa oddiy bosim ostida va hatto suyuq muhitda ham yaxshi ishlashi mumkin. Bu biologik makromolekulalar va hatto tirik biologik to'qimalarni o'rganish uchun ishlatilishi mumkin.
AFM ning kamchiliklari:
Elektron mikroskopni skanerlash bilan solishtirganda, AFM ning kamchiliklari shundaki, ko'rish diapazoni juda kichik, tezligi sekin va prob tomonidan juda ko'p ta'sirlanadi. Atom kuch mikroskopi - skanerlash tunnel mikroskopidan so'ng ixtiro qilingan atom darajasidagi yuqori aniqlikka ega yangi turdagi asbob. U nanometr mintaqasidagi turli materiallar va namunalarning jismoniy xususiyatlarini, shu jumladan morfologiyasini aniqlay oladi yoki to'g'ridan-to'g'ri nanometr manipulyatsiyasini o'tkazadi; U yarimo'tkazgichlar, nano funktsional materiallar, biologiya, kimyo sanoati, oziq-ovqat, farmatsevtika tadqiqotlari va ilmiy tadqiqot institutlarida nano bilan bog'liq turli mavzularda keng qo'llanilgan va nano-fan tadqiqotlari uchun asosiy vositaga aylandi.
Skanerli tunnel mikroskopi bilan taqqoslaganda, atom kuch mikroskopi kengroq qo'llanilishi mumkin, chunki u o'tkazuvchan bo'lmagan namunalarni kuzatishi mumkin. Ilmiy tadqiqot va sanoatda keng qo'llaniladigan skanerlash kuchi mikroskopi atom kuchi mikroskopiga asoslangan.
