Microscope à force atomique

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Microscope à force atomique, mode contact, pointe, surface, force d'interaction coulombienne, déflexion du levier, traitement d'image, courbe d'approche, rayon de l'apex, mode contact intermittent

Résumé du document

En mode contact, la pointe est constamment en contact avec la surface. La forme principale d'interaction entre les deux est la force d'interaction coulombienne, qui va repousser la pointe de la surface lorsque la distance entre elles augmente. La pointe étant repoussée, il y a déflexion du levier. Comme le but du mode contact est de garder la déflexion du levier constante, l'ordinateur va réagir en ajustant la hauteur z de la pointe pour amortir la déflexion.

Extraits

[...] Microscope à force atomique Mode contact En mode contact, la pointe est constamment en contact avec la surface. La forme principale d'interaction entre les deux est la force d'interaction coulombienne, qui va repousser la pointe de la surface lorsque la distance entre elles augmente. La pointe étant repoussée, il y a déflexion du levier. Comme le but du mode contact est de garder la déflexion du levier constante, l'ordinateur va réagir en ajustant la hauteur z de la pointe pour amortir la déflexion. [...]

[...] L'ordinateur va alors reculer la pointe afin de rager une amplitude des oscillations constantes. Une fois les bons paramètres d'amplitude et de gain trouvés, on peut imager la surface. On observe un arrangement périodique de forme hexagonale du cristal, avec une taille de particule de 25 nm de diamètre. Lorsqu'on observe une espèce noire de forme sphérique bien alignée, cela signifie que la particule manquante se situe en dessous. Par contre, un espace noir irrégulier est signe d'un défaut dans l'arrangement. [...]

[...] On observe alors une chute de la déflexion due à l'attraction de la pointe par la force électrostatique, puis une montée de la déflexion lorsque l'on continue d'approcher la pointe de la surface, la pointe est alors repensée par l'interaction coulombienne. Lors de la phase de retrait, on observa la déflexion diminuer à mesure que l'on écarte la pointe de la surface, jusqu'à ce qu'on perde le contact. Dans l'aire triangulaire entre la courbe d'approche et de retrait, on peut déterminer le travail d'adhésion de la pointe sur la surface. On trouve donc Wadh=7.56139104 nN*nm. [...]