Atomik kuvvet mikroskobunun avantaj ve dezavantajlarının basitleştirilmiş bir analizi
Atomik kuvvet mikroskobu, atomik düzeyde çözünürlükle tespit amacına ulaşmak için konsol üzerindeki keskin prob ile test edilen numunenin atomları arasındaki kuvveti algılamak ve yükseltmek için bir mikro konsol kullanan bir mikroskoptur. Atomik kuvvet mikroskobu hem iletkenleri hem de iletken olmayanları gözlemleyebildiğinden, taramalı tünelleme mikroskoplarının eksikliklerini giderir. Atomik kuvvet mikroskobu, 1985 yılında IBM'in Zürih Araştırma Merkezi'nden Gerd Binning ve Stanford Üniversitesi'nden Calvin Quate tarafından icat edildi. Amacı, iletken olmayanları taramalı prob mikroskopları (SPM) gözlem yöntemine benzer hale getirmektir. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile taramalı tünelleme mikroskobu (STM) arasındaki en büyük fark, elektron tünelleme etkisini kullanmaması, bunun yerine atomlar arasındaki teması, atomik bağı, van der Waals kuvvetini veya Casimir etkisini vb. tespit etmesidir. Numunenin yüzey özellikleri.
Atomik Kuvvet Mikroskobunun Avantajları:
Atomik kuvvet mikroskobunun taramalı elektron mikroskobuna göre birçok avantajı vardır. Yalnızca iki boyutlu görüntüler sağlayan elektron mikroskoplarının aksine, AFM'ler gerçek üç boyutlu yüzey haritaları sağlar. Aynı zamanda AFM, numunede geri dönüşü olmayan hasara neden olabilecek bakır kaplama veya karbon kaplama gibi herhangi bir özel işlem gerektirmez. Üçüncüsü, elektron mikroskoplarının yüksek vakum koşulları altında çalışması gerekirken, atomik kuvvet mikroskopları normal basınç altında ve hatta sıvı ortamlarda iyi çalışabilir. Bu, biyolojik makromolekülleri ve hatta canlı biyolojik dokuları incelemek için kullanılabilir.
AFM'nin Dezavantajları:
Taramalı elektron mikroskobu ile karşılaştırıldığında, AFM'nin dezavantajları, görüntüleme aralığının çok küçük olması, hızın yavaş olması ve probdan çok fazla etkilenmesidir. Atomik kuvvet mikroskobu, taramalı tünelleme mikroskobundan sonra icat edilen, atomik düzeyde yüksek çözünürlüğe sahip yeni bir alet türüdür. Morfoloji dahil olmak üzere nanometre bölgesindeki çeşitli malzeme ve numunelerin fiziksel özelliklerini tespit edebilir veya doğrudan nanometre Manipülasyonu gerçekleştirebilir; Bilimsel araştırma enstitülerinde yarı iletkenler, nano fonksiyonel malzemeler, biyoloji, kimya endüstrisi, gıda, ilaç araştırmaları ve nano ile ilgili çeşitli konularda yaygın olarak kullanılmaktadır ve nano bilim araştırmaları için temel bir araç haline gelmiştir.
Taramalı tünelleme mikroskobu ile karşılaştırıldığında atomik kuvvet mikroskobu, iletken olmayan numuneleri gözlemleyebildiği için daha geniş bir uygulanabilirliğe sahiptir. Bilimsel araştırma ve endüstride yaygın olarak kullanılan tarama kuvveti mikroskobu, atomik kuvvet mikroskobunu temel alır.
