Nanoskopie Elektronová mikroskopie (TEM, SEM) Mikroskopie skenující sondou Doc.RNDr. Roman Kubínek, CSc. Katedra experimentální fyziky Přírodovědecké fakulty, Univerzita Palackého v Olomouci
Elektronová mikroskopie Transmisní elektronová mikroskopie (TEM a HRTEM) Skenovací elektronová mikroskopie (SEM)
Transmisní elektronová mikroskopie Transmisní Elektronový Mikroskop
Urychlené elektrony jako vlna ve vakuu Pohybující se elektron o energii E a hybnosti p má podle Lui de Broglieho teorie vlnovou povahu; tedy chová se jako vlna o: frekvenci
f
E h
h a vlnové délce , kde h je m . v e Planckova konstanta
Pro vlnovou délku elektronu odvodíme vztah
V praxi pro výpočet při známé hodnotě U V
Příklad:
h eU 2m0 eU 1 2 2 m c 0
1,226 nm U U= 10 kV = 0,01226 nm U= 100 kV = 0,0037 nm
h 2m0eU
Elektrony procházející preparátem
Atomy stejného druhu v různě orientované krystalické mříži (v případě levého obrázku, prochází elektrony snadněji) Kontrast v obraze závisí mimo jiné na: • orientaci krystalů v látce, • na průměrném protonovém čísle atomů preparátu, • na hustotě látky (počtu atomů v krystalické mříži).
Pro transmitované elektrony: v případě obrázku vlevo bude obraz světlejší než v případě obrázku vpravo
Digitální kamery pro elektronovou mikroskopii pro instalaci na 35 mm port Parametry: • Rozlišení obrazu - 11 megapixelů
Morada (11 MPixelů)
• Velikost pixelu - 9.0 x 9.0 µm • Kmitočet pixelu - až 25 MHz • Dynamický rozsah - 14 bitů • Instalace kamery - příruba na širokoúhlém portu • Připojení PC - technologie FireWireTM(IEEE 1394) • Spřažení kamery - s optickými čočkami Vnitřní přenosový čip s elektronickým přerušovačem umožňuje extrémně krátké i extrémně dlouhé expoziční časy - 1 ms až 60 s. Morada dosahuje až 10 snímků za sekundu a frekvenci pixelu 24 MHz. CCD čip je chlazený Peltierovým způsobem a vzduchem a je stabilizovaný při 15°C, poskytuje velmi vysoký poměr signál/šum.
MegaView III
Morada používá nové speciálně vyvinuté scintilátory, optimalizované pro 100 a 200 keV.
(6 MPixelů)
Kamera má video výstup 640 x 408 pixelů (50 Hz PAL, 60 Hz NTSC).
Konstrukce TEM Čtyři základní stavební a funkční prvky elektronového mikroskopu: zdroj elektronů (elektronové dělo), Elektronové dělo elektromagnetické čočky, preparátový stolek (držák, goniometr), vakuový systém. Systém elektromagnetických čoček a clon
Luminiscenční stínítko
Preparátová komůrka
Konstrukce TEM – elektronové dělo zdroj elektronů: termoemisní zdroj přímo (nepřímo) žhavená katoda (2700 oC – Wolframové vlákno – vydrží měsíc)
katoda LaB6 (2100 oC – hexaborid lanthanu – vydrží rok) autoemisní (studený) zdroj (FEG) – vydrží několik let Wehneltův válec (obklopuje katodu) – potenciál -100 V Křižiště (zdroj elektronů, podobně jako vlákno žárovky) s průměrem cca 50 m Urychlovací napětí 100 až 300 kV (obvyklá hodnota TEM)
Konstrukce TEM – elektromagnetické čočky
elektromagnetická čočka (solenoid)
průběh magnetického pole (aberace)
Pro ohniskovou vzdálenost elektromagnetické čočky přibližně platí:
1 e f 8.m.U
z2
2 B zo ( z ).dz z1
Bz0 – magnetická indukce v místě z na ose
Výhoda: možnost měnit ohniskovou vzdálenost elmag. čočky změnou proudu ve vinutí cívky (solenoidu). Nevýhoda: Magnetické pole v dutině cívky (čočky) se mění (podle obrázku) a to vede k vadám zobrazení (sférická vada, chromatická vada)
Konstrukce TEM – tubus TEM kondenzor • fokusuje elektronové paprsky na preparát • promítá křižiště elektronové trysky na preparát • zajišťuje jeho homogenní a intenzivní ozáření) objektiv • je určen k tvorbě obrazu (faktor zvětšení 50 –100x) projektiv • je tvořen dalšími čočkami, které určují výsledné zvětšení TEM a „promítají“ obraz na stínítko Součástí elektronoptického systému v tubusu jsou clony: • Clona kondenzoru odcloní mimoosové elektronové svazky • Aperturní clona (součást objektivu) určuje aperturu elektronového svazku „paprsků“
Konstrukce TEM – preparátová komůrka Držák vzorku
1. Přesný a jemný posun (krok nm) 2. Posun v osách x, y, z, 3. Rychlá výměna preparátu
Konstrukce TEM – vakuový systém EM potřebuje vakuum: • ve vzduchu je elektron absorbován, (dosah elektronového svazku EM ve vzduchu je max. 1 m) • elektronové dělo musí být izolováno vakuem (vzduch není dobrý izolant), • vzduch obsahuje molekuly O2, N2, CO2 a hydrokarbonáty, které způsobují kontaminaci tubusu a vzorku. Běžné hodnoty tlaku atmosférický tlak 0,1 MPa (105 Pa) tlak v kosmickém prostoru 10-7 Pa Vakuum v preparátové komůrce 10-5 Pa Vakuum v prostoru katody 10-5 Pa (pro LaB6), 10-7 Pa (FEG) Vakuum v prostoru stínítka 10-3 Pa (je zde film pro záznam obrazu) Vakuový systém EM je tvořen řadou ventilů spojených s vývěvami
Základní pracovní režimy TEM Světlé a temné pole Difrakce TEM vysokého rozlišení
TEM Tomografie Rentgenová mikroanalýza
Metoda světlého a tmavého pole Světlé pole - standardní režim zobrazení rovina preparátu Na tvorbě obrazu se podílí paprsky přímo procházející preparátem, boční difrakční maxima jsou zachycena aperturní clonou. aperturní clona (v obrazové ohniskové rovině objektivu)(obvykle 4 – 8 průměrů AC) Obraz světlého pole krystalu MnO (krystaly leží na tenké C vrstvě na měděné síťce)
Temné pole vysunutím AC excentricky mimo osu, necháme procházet preparátem pouze paprsky 1. difrakčního maxima. Použití pro zvýšení kontrastu krystalických materiálů
TEM jako difraktograf 1. pro identifikaci krystalů, 2. pro stanovení orientace krystalu. Difrakční obrazec vzniká v obrazové ohniskové rovině objektivu (podobnost se SM) – projektiv je pro sledování obrazu zaostřen na rovinu obrazu vytvořeného objektivem. Pro studium difraktogramů je nutné přeostřit Pr na OOR. Příklad: dva typy elementárních buněk dvě roviny (vzdálenost rovin 1/2 délky elementární buňky)
čtyři roviny (1/4 el.buňky)
Pro horizontální směr: Pro dvě roviny – reciproká vzdálenost = 2 (dva body ve dvojnásobné vzdálenosti od středu), Pro čtyři roviny – reciproká vzdálenost = 4 (čtyřnásobná vzdálenost od středu) Při započítání ostatních směrů dostaneme 3D síť mřížových bodů
Difraktogram Si
difraktogram Si3 (hexagonální symetrie)
HRTEM - elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením Splnění několika podmínek: 1. náklon vzorku tak, aby umožnil průchod elektronového svazku podél uspořádaných atomů (viz. obrázek atomů v mřížce), 2. použití apertury s velmi malým průměrem pro dosažení úzkého elektronového paprsku, 3. zpravidla se používá vyšší urychlovací napětí (nad 300 kV). TEM obraz atomů Si s vysokým rozlišením vzdálenost mezi atomy (bližšími) 0,14 nm skutečná struktura (vlevo nahoře)
Azbestová vlákna na síťce
struktura azbestu s vysokým rozlišením
HRTEM (High Resolution Transmission Electron Microscopy)
TEM tomografie
Co je třeba k získání 3D informace?
Každý obrázek je 2D projekcí z 3D objektu
Jak získat 3D informaci v TEM?
Stereo zobrazování (TEM)
Série řezů (TEM)
Dva stejné obrázky získané při různých náklonech dávají stereo obraz Nevýhoda je omezená hloubka ostrosti Sestavení 3D obrazu ze série řezů jejich složením Nevýhoda: značná doba pořízení dílčích řezů a jejich analýza. Dochází ke ztrátě obrazových dat
Tomografie (TEM)
Získání série obrazových dat z náklonu vzorku a jejich 3D softwarová rekonstrukce Výhoda: + rychlost (limitovaná rychlostí zpracování dat v PC + obraz s vysokým rozlišením (5 nm)
TEM Tomografie - princip
Objemová rekonstrukce obrazu Automatizovaný sběr dat
Vizualizace
‘3D
TEM Tomografie - princip
Pořízení obrazů při náklonu
Seřazení projekcí
Rekonstrukce
Vizualizace a analýza
TEM Tomografie - princip
Pořízení obrazů při náklonu
Seřazení projekcí
Rekonstrukce
Vizualizace a analýza obrazu
TEM Tomografie - princip
Pořízení obrazů při náklonu
Seřazení projekcí
Rekonstrukce
Vizualizace a analýza obrazu
TEM Tomografie - princip
Plně automatizovaný sběr dat
30 – 60 min.
Rekonstrukce 10 min. Objemové rozpoznání
90 min.
(Movie 9 sec.)
Bakterie Courtesy: Dr. Kobayashi, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Osaka, Japan
Příprava preparátů pro TEM Hlavní cíl: Získat morfologickou informaci (reprodukovatelným způsobem) se snahou potlačit jakékoliv artefakty preparátu. Tenká transparentní fólie – pro zachycení ultratenkých řezů tkání nebo suspenze částic uhlíková fólie – 20 až 50 nm, plastická fólie (Formvar ředěný v etylendichloridu 0,5%) – 20 nm Podmínka: stabilita při prozařování elektrony, nízká zrnitost, kontrast porovnatelný se vzorkem. Příprava plastické fólie je snadnější než čisté C vrstvy (pro HRTEM je vhodnější C fólie) Síťka pro TEM – pevná podpora pro fólie (řezy) vyrobená z Cu (antiferomagnetikum) Mesh 100 (100 čar/palec)
Označení MESH
Mesh 400
Příprava preparátů pro TEM Ultratenké řezy Vrstvou o tloušťce 100 nm (biologický preparát o = 1 g.cm-3) prochází 50 % elektronů při UN = 50 kV není možné pozorovat celé buňky. Obvyklá tloušťka tenkého řezu 50 nm. Pro řezání musí být tkáň speciálně připravena: odběr tkáně (krájení v kapce fixáže na polyetylénu) nebo buněk (přímo do fixativa) fixace odvodnění kontrastování zalití do bločků krájení
Ultramikrotomie Ultratenké řezy
Stínování těžkými kovy Zvýraznění povrchové topografie odpařováním kovu ze strany latexové kuličky (0,3 m)
stínované a) Au b) Au–Pd Kovy používané na stínování: vysoká hustota, inertnost vzhledem k chemickým vlivům a teplotě, Au, Pd, Cr, Ni, Ge, Pt, U. Cr pod 5 nm vykazuje granularitu. Slitina Pt-Pd (3:1) je vhodnější než čistá platina. Slitina dává tloušťku 0,3–1,5 nm.
Repliky Vzorky silnější než 0,1 µm nemohou být studovány v TEM (rozptyl, absorpce). Metoda povrchových replik spočívá v otisku povrchu do tenkého filmu transparentního pro elektrony (C, Formvar atd.). Tloušťka repliky je cca 20 nm. Z důvodu malého kontrastu je dodatečně stínována. Způsob vytváření replik: a - rozpuštěním vzorku b - odtržením z povrchu a odstraněním pásky Negativní replika Nanesení plastického (nebo C) filmu, sloupnutí (obtížné), stínování Pozitivní replika postup přípravy pozitivní repliky
Metody mrazového sušení, lomu a odpařování (Freeze Drying/ Fracturing/ Etching) Freeze drying zmražení v LN2 sublimace ledu ve vakuu porovnání sušení na vzduchu a metodou Freeze–Drying (zabrání se agregaci částic)
Při mrazovém sušení buněk může být jako mezistupeň zařazeno nanesení uhlíkového filmu pro dosažení lepšího kontrastu
Freeze fracturing (etching) Metody umožňují zkoumání objektů ve zmraženém stavu. Odpadá fixace chemickými činidly (a tedy možných chemických reakcí se vzorkem). Rozlišení je dáno zrnitostí nanášeného kovu, z něhož je vyrobena replika. Freezing Kousek tkáně (buněčné suspenze) je rychle zmražen (LN2) a přenesen do
vakuovaného prostoru s nízkou teplotou. Fracturing Zmrzlá tkáň je zchlazeným nožem obnažena (zlomena) a dochází k sublimaci ledu z povrchu (-90 oC) do hloubky 10 – 30 nm.Vytvoří se reliéf povrchu. Povrchová topografie kopíruje buněčné membrány a organely. Povrch se bezprostředně stínuje kovem a nanáší se C film pro vytvoření repliky.
Postup: a. b. c. d. e. f.
izolace tkáně zmražení mrazový lom sublimace ledu stínování a příprava repliky čištění repliky
Transmisní elektronová mikroskopie (TEM) JEM 2010 (JEOL)
Transmisní elektronová mikroskopie (TEM) je zobrazovací technikou využívající průchodu urychlených elektronů vzorkem a jeho zobrazení na fluorescenčním stínítku nebo záznamu na film nebo speciální CCD kameru. Podle zvoleného urychlovacího napětí je možné měřit velikosti nanočástic do 0,1 nm. Aplikace: stanovení velikosti a distribuce částic, morfologie nanočástic, chemického složení, krystalické struktury. Rozlišovací mez 0.194 nm Urychlovací napětí: 80–200 kV Zvětšení: 50–1,500 000×
Mikroskopie skenující sondou SPM – Scanning Probe Microscopy 1981 – STM – Skenovací tunelovací mikroskopie 1986 Nobelova cena Gerd Binnig Heinrich Rohrer konstrukce STM (Scanning Tunneling Microscope)
1986 – AFM (Atomic Force Microscopy) Mikroskopie atomárních sil 1987 – do současnosti – další klony využívající princip přesného polohování a těsného přiblížení sondy k povrchu
Charakteristika metod SPM • SPM přístroje pracují v oblasti blízkého pole dosažení rozlišení pod tzv. difrakční mezí, (u SM srovnatelné s vlnovou délkou), ovšem za cenu získání pouze lokální informace o vzorku. • Postupné měření ve více bodech – skenování sondou nad vzorkem pro charakterizaci celého povrchu vzorku. • Metody poskytují trojrozměrný obraz v přímém prostoru, narozdíl např. od difrakčních technik nebo elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením. Techniky SPM tedy vhodně překrývají rozsahy dosažitelné pomocí optické a elektronové mikroskopie využití k vzájemným kombinacím. • Technika SPM nemusí být pouze zobrazovací - lze ji použít i k modifikaci povrchů až na atomární škále. (Lze provádět litografické zpracování, mechanické odstraňování, manipulace s molekulami i jednotlivými atomy).
Princip mikroskopických technik využívajících skenující sondu
– umístění mechanické sondy do blízkosti povrchu vzorku – řízení pohybu ve směru x – y, z signálem zpětné vazby piezoelektricky (rozlišení 10-10 m)
Skenovací tunelovací mikroskopie - STM Podmínka: ostrý vodivý hrot a vodivý vzorek
Pravděpodobnost průchodu energetickou d 2 bariérou (tunelování) 2 m U x E dx
Pe
Tunelovací proud
0
I a.U .e
1 b. 2 . d
obraz povrchu je dán rozložením vlnové funkce atomů
Režim konstantní výšky
Režim konstantního proudu
• rychlejší • vhodný pro hladké povrchy
• časově náročnější měření • přesnější pro členité povrchy
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/constant-current-mode http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/constant-height-mode
Si (111),10x10 nm
Mikroskopie atomárních sil (AFM) mapování atomárních sil • odpudivé síly elektrostatické • přitažlivé síly Van der Waalsovy graf závislosti celkové síly na hrot
• kontaktní režim
F 10-7 N – režim konstantní síly d 1 nm – tuhé vzorky
• nekontaktní režim
FW 10-12 N, d 100 nm, raménko kmitá s fr 200 kHz – měkké, pružné (biologické) vzorky
• poklepový režim
Polohovací zařízení – skener skener – zajišťuje přesnou pozici vzhledem k povrchu vzorku piezoelektrická keramika – PbZrO3, PbTiO3
trojnožka – 100 x 100 m, z – 10 m trubička – 2 x 2 m, z – 0,8 m
režim skenování:
• počet řádků – až 1000 • počet bodů – až 1000 zkreslení skeneru chyby skenování: • hystereze – nejdnoznačnost při rozpínání a smršťování skeneru • nelinearita – prodloužení není lineární funkcí přiloženého napětí • tečení (creep) – postupné prodlužování skeneru • stárnutí – změna vlastností piezoelektrické keramiky
Kontaktní režim AFM feed back loop
controller electronics
laser
kontaktní režim
F 10-7 N – režim konstantní síly d 1 nm
zejména vhodné pro tuhé vzorky scanner detector electronics
split photodiode detector
cantilever and tip sample
Schéma detekce v kontaktním režimu Figure 1 : Principle and technology of atomic force microscopes (schema Digital Instruments)
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/constant-force-mode
typický hrot
Schéma detekce v bezkontaktním a poklepovém režimu •nekontaktní režim – měkké, pružné (biologické) vzorky •poklepový režim FW 10-12 N, d 100 nm, raménko kmitá s fr 200 -400 kHz
typický hrot s poloměrem 5 až 10 nm
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/non-contact-mode http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/semicontact-mode
Rozlišovací mez AFM daná štíhlostí hrotu
štíhlost hrotu – 1 : 3 speciální hroty – 1 : 10 (schopnost zobrazit ostré hrany a hluboké zářezy) 0,2 – 2 m
10 m
monokrystal Si hrot – Si3N4
r 5 nm
leptaný hrot nanotrubičky WS2
Mikroskopie magnetické síly (MFM – Magnetic Force Microscopy) Systém pracuje v NK režimu – rezonanční frekvenci raménka ovlivňuje změna magnetického pole (magnetická síla) vzorku 1. informace o topografii 2. informace o magnetických vlastnostech povrchu.
MFM mapování domén v magnetických materiálech
změna magnetického pole zviditelněná v MFM (magnetické domény v oblasti 8 x 8 m) MFM obraz harddisku v oblasti 30x30µm
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/ac-mfm
Skenovací kapacitní mikroskopie (SCM – Scanning Capacitance Microscopy) Skenovací kapacitní mikroskopie (SCM) zobrazuje prostorové změny elektrické kapacity. Princip: Raménko s hrotem pracuje v NK režimu (režim konstantní výšky) – speciální obvod sleduje elektrickou kapacitu mezi hrotem a vzorkem. Použití: • SCM může sledovat změny obrazu: v závislosti na tloušťce dielektrického materiálu na polovodičových substrátech • SCM může být použit při vizualizaci Topografický a kapacitní obraz správně a podpovrchových nosičů náboje – špatně srovnané fotomasky v průběhu mapovaní příměsí (legovacích látek) procesu implantace legovací látky. v iontově implantovaných polovodičích. http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/scanning-capacitance-microscopy
Mikroskopie bočních sil (LFM – Lateral Force Microscopy) Princip LFM – vyhodnocení příčného ohybu (krutu) raménka LFM je vhodný pro: • zobrazení nehomogenit povrchu (změna koeficientu tření), • získání obrazu povrchů tvořených stupňovitými nerovnostmi (hranami).
K laterálnímu ohybu raménka dochází ze dvou příčin: • změnou tření • změnou náklonu raménka.
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/lateral-force-imaging
Mikroskopie modulovaných sil (FMM – Force Modulation Microscopy) (FMM) používá modulační techniku v dotykovém režimu s konstantní silou. Vzorek vibruje se stálou amplitudou a frekvencí nad mezní frekvencí zpětné vazby a se stejnou frekvencí bude kmitat i hrot, který je s ním v kontaktu.
Amplituda kmitů raménka závisí na elastických vlastnostech vzorku v místě doteku. Měření je možno provádět současně s AFM, jejíž obraz se získává z napětí na piezokeramice
Kontaktní AFM
FMM obraz
kompozit uhlík/polymer (5x5 µm) http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/force-modulation-mode
Mikroskopie detekce fázových posunů (PDM – Phase Detection Microscopy) Mikroskopie detekce fáze (PDM) – fázové zobrazení ve spojení s obvyklými režimy (NK, P-K AFM, MFM). Změna fáze může být měřena i v průběhu režimu FMM. Detekce fázového posunu – vyhodnocení fázového zpoždění mezi signálem budícím oscilaci raménka a výstupním signálem vyvolaným ve vzorku oscilujícím raménkem Příklad použití: Pořizování informací o materiálových vlastnostech vzorků, jejichž topografie se snadněji měří v NK AFM než kontaktním AFM způsobem. Porovnání AFM topografie s PDM PDM poskytuje doplňkovou informaci Teflonový povrch potažený silikonovým k topografii povrchu). mazadlem (Obrazové pole 9 x 9m) http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/phase-imaging-mode
Mikroskopie elektrostatických sil (EFM – Electrostatic Force Microscopy) Princip: EFM mapuje oblasti (domény) s různou polaritou a hustotou elektrického náboje na povrchu vzorku (obdoba MFM). Velikost výchylky raménka s hrotem je úměrná hustotě náboje. Může být měřena standardním detekčním systémem užívajícím laserový svazek. Použití: Mapování elektrostatického pole elektronických obvodů při zapnutí a vypnutí přístrojů („napěťová mikrosonda“ pro testování aktivních mikroprocesorových čipů v submikronových mezích).
Ferroelektrický materiál (topografický kontrast vlevo) s implantovaným povrchovým nábojem (+2,5 V), (EFM obraz nabité plochy vpravo) Oblast 5 x 5 m
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/efm
Skenovací teplotní mikroskopie (SThM – Scanning Thermal Microscopy) SThM umožňuje současné snímání tepelné vodivosti a topografie povrchu vzorku Princip: U SThM přístroje je místo hrotu sonda s odporovým prvkem. Řídící jednotka řídí vytváření map teploty nebo tepelné vodivosti. Ke konstrukci raménka SThM se používá Wollastonova drátu (slitiny dvou různých kovů), který představuje tepelně závislý odporový prvek. Vlastním odporovým teplotním čidlem je na konci umístěný prvek z platiny (příp. ze slitiny platiny s 10% obsahem rhodia). Výhoda této konstrukce je, že může být použita pro oba módy tepelného zobrazení (teplota a tepelná vodivost). SThM snímek fotorezistu
Mikrotermální analýza (µTA – Micro–Thermal Analysis) Mikrotermální analýze (µTA) - submikronové mapování teploty povrchu (lokální kalorimetrická měření). Princip: Wollastonův drát působí jako aktivní tepelný zdroj (odpor sondy je úměrný její teplotě). Změny proudu vyžadované k udržení sondy na konstantní teplotě vedou ke vzniku teplotních map (a obráceně, změny elektrického odporu sondy při konstantním proudu vedou rovněž ke generaci teplotních map). současně vzniká: • obraz zahrnující informaci o tepelné difúzi • obraz podpovrchových změn materiálového složení. použití: pro kalorimetrické měření – mikro-diferenciální termální analýza (µDTA). Je možné sledovat roztažnost, tloušťku vrstvy, teplotu fázových přechodů, změny tvrdosti, procesy tání, tuhnutí, měknutí apod., vlastnosti polymerů na úrovni doménových struktur a jejich rozhraní.
Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli (NSOM – Near Field Scanning Optical Microscopy) NSOM je skenovací optická mikroskopická technika, která zobrazuje pod difrakčním limitem ( okolo 300 nm). Princip: na vzorek dopadá světlo procházející přes jednomódové optické vlákno (několik desítek nm v průměru) pokovené hliníkem (zabránění světelných ztrát). Provádí se detekce evanescentních vln Způsoby detekce světla
Polystyrénové kuličky 500 nm V režimu NSOM a SM NSOM obraz srdečního svalu (10 x 10 m)
http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/transmission-mode http://www.ntmdt.com/spm-principles/view/reflection-mode
Vodivostní AFM (Conductive AFM) Princip : Měření změn vodivosti povrchu. Hrot musí být z vodivého materiálu.
Současně je na hrot přivedeno stejnosměrné napětí a vzorek je uzemněn. Proud procházející hrotem na vzorek měří vestavěný předzesilovač ve skeneru.
Princip vodivostního AFM
Mikroskopie skenující sondou (SPM) NTEGRA Aura (NT-MDT)
Scanning Probe Microscope (SPM) je univerzální přístroj pro 3D analýzy povrchu a jeho vlastností v mikro a nanometrové škále. V závislosti na použitém režimu může mapovat topografii (AFM), tření (LFM), magnetické vlastnosti (MFM) apod. Použití pro měření distribuce částic, morfologii částic, drsnost povrchu a měření magnetických vlastností nanočástic
Režimy: kontaktní a nekontaktní AFM, MFM, LFM, PFM, EFM, SCM, Fd spektroskopie Rozsah skenování:100 µm × 100 µm × 10 µm (skenování hrotem), 10 µm × 10 µm× 4 µm (skenování vzorkem)
Děkuji za pozornost
