Nano World
Nano, z řeckého slova pro ‚trpaslík‘, odpovídá předponě označující faktor 10-9. Nanometr je tedy jedna miliardtina metru, což je délkové měřítko, na kterém se projevují mezimolekulární síly a kvantový efekt. Abychom nanoměřítko uvedli do srozumitelnější perspektivy, uvědomme si, že velikost atomu vzhledem k jablku je podobná velikosti jablka vzhledem k planetě Zemi! Mikroskopy atomárních sil (AFM) nám umožňují nahlédnout do tohoto světa v nanorozměrech.
Princip AFM
– snímání povrchu
AFM používá ke snímání povrchu vzorku konzolu s velmi ostrým hrotem. Jakmile se hrot přiblíží k povrchu, přitažlivá síla v těsném dosahu mezi povrchem a hrotem způsobí vychýlení kantileveru směrem k povrchu. Jakmile se však kantilever přiblíží k povrchu ještě více, takže se s ním hrot dostane do kontaktu, převládne stále více odpudivá síla a způsobí vychýlení kantileveru od povrchu.
– Metoda detekce
K detekci vychýlení kantileveru směrem k povrchu nebo od něj se používá laserový paprsek. Odrazem dopadajícího paprsku od plochého vrcholu konzoly způsobí jakákoli výchylka konzoly nepatrné změny směru odraženého paprsku. Ke sledování těchto změn lze použít fotodiodu citlivou na polohu (PSPD). Pokud tedy hrot AFM přejde přes vyvýšený povrchový prvek, výsledná výchylka konzoly (a následná změna směru odraženého paprsku) se zaznamená pomocí PSPD.
– Zobrazování
AfM zobrazuje topografii povrchu vzorku skenováním konzoly nad oblastí zájmu. Zvýšené a snížené prvky na povrchu vzorku ovlivňují výchylku kantileveru, která je sledována PSPD. Pomocí zpětnovazební smyčky pro řízení výšky hrotu nad povrchem – čímž se udržuje konstantní poloha laseru – může AFM vytvořit přesnou topografickou mapu povrchových prvků.
.