11- میکروسکوپ نیروی اتمی
11- میکروسکوپ نیروی اتمی
میکروسکوپ‌های نیروی اتمی (AFM)، دسته گسترده‌ای از تجهیزات شناسایی در مقیاس نانو با عنوان میکروسکوپ‌های نیرویی را به خود اختصاص داده‌اند. امروزه دستگاه‌های تجاری متفاوتی با مبانی مشابه و حالات کاری مختلف عرضه شده‌اند که از نظر دقت و کیفیت تصاویر با یکدیگر تفاوت دارند. در این مقاله ضمن معرفی میکروسکوپ نیروی اتمی و نحوه عملکرد آن، مدهای کاری مختلف و مزایا و معایب هر کدام مورد بررسی قرار می گیرد.
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1. مقدمه
2. دامنه کاربرد میکروسکوپ نیروی اتمی
3. سیستم دستگاهی میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی
1.3. آشکارسازی موقعیت کانتیلور
4. حالات کاری میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی
1.4. حالت استاتیکی
1.1.4 حالت ارتفاع ثابت
2.1.4. حالت نیروی ثابت
3.1.4. انواع نیروهای موجود در عملیات روبش
1.3.1.4. نیروی اعمالی توسط کانتیلور
2.3.1.4. نیروی موئینگی (capillary)
2.4. حالت دینامیکی
5. مزایا و معایب حالات استاتیکی و دینامیکی
نتیجه‌گیری
این مقاله شامل سرفصل‌های زیر است:
1. مقدمه
2. دامنه کاربرد میکروسکوپ نیروی اتمی
3. سیستم دستگاهی میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی
1.3. آشکارسازی موقعیت کانتیلور
4. حالات کاری میکروسکوپ روبشی نیروی اتمی
1.4. حالت استاتیکی
1.1.4 حالت ارتفاع ثابت
2.1.4. حالت نیروی ثابت
3.1.4. انواع نیروهای موجود در عملیات روبش
1.3.1.4. نیروی اعمالی توسط کانتیلور
2.3.1.4. نیروی موئینگی (capillary)
2.4. حالت دینامیکی
5. مزایا و معایب حالات استاتیکی و دینامیکی
نتیجه‌گیری
لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله ابتدا وارد سایت شوید
منابـــع و مراجــــع
۱ - G. Binnig, C.F. Quate, C. Gerber, Atomic force microscope, Phys. Rev. Lett. 56, 930–933(1986).
۲ - G. Binnig, C. Gerber, E. Stoll, T.R. Albrecht, C.F. Quate, Atomic resolution with atomic force microscope, Europhys. Lett. 3, 1281–1286 (1987).
۳ - http://edu.nano.ir/index.php/articles/show/81
۴ - علیرضاذوالفقاری،محمدالماسی،پیروزمرعشی،مهردادنجبا،امیدسیفی، "میکروسکوپ پروبی روبشی آزمایشگاهی روی نوک سوزن"،تهران،پیکنور، (1385).
۵ - Bharat Bhushan, "Springer Handbook of Nanotechnology", USA, Springer, (2004).
۶ - J.A. Stroscio, W.J. Kaiser (Eds.), Scanning Tunneling Microscopy (Academic, Boston 1993) 102. H.J. Guntherodt, D. Anselmetti, E. Meyer (Eds.), Forces in Scanning Probe Methods (Kluwer, Dordrecht 1995).
۷ - H.-J. Guentherodt, R. Wiesendanger (Eds.), "Scanning Tunneling Microscopy", Vol. I, II,III, Springer, (1993, 1995, 1996).
۸ - B. Drake, C.B. Prater, A.L. Weisenhorn, S.A.C. Gould, T.R. Albrecht, C.F. Quate, D.S. Cannell, H.G. Hansma, P.K. Hansma, Imaging crystals, polymersprocessesin water with the atomic force microscope, Science 243, 1586–1589 (1989).
۹ - B. Bhushan, PrinciplesApplications of TribologyWiley, New York (1999).
۱۰ - B. Bhushan, Modern Tribology Handbook – Vol. 1: Principles of Tribology (CRC, Boca Raton 2001).
۱۱ - B. Bhushan, Introduction to Tribology (Wiley, New York 2002).
۱۲ - G.Meyer, N.M. Amer, Novel optical approach to atomic force microscopy, Appl. Phys. Lett. 53, 1045–1047 (1988).
۱۳ - B. Bhushan, S. Sundararajan, Micro-/nanoscale frictionwear mechanisms of thin films using atomic forcefriction force microscopy, Acta Mater. 46, 3793–3804 (1998).
۱۴ - N.A. Burnham, R.J. Colton, Measuring the nanomechanical propertiessurface forces of materials using an atomic force microscope, J. Vac. Sci. Technol. A 7, 2906–2913 (1989).
۱۵ - P. Maivald, H.J. Butt, S.A.C. Gould, C.B. Prater, B. Drake, J.A. Gurley, V.B. Elings, P.K. Hansma, Using force modulation to image surface elasticities with the atomic force microscope, Nanotechnology 2, 103–106 (1991).
۱۶ - B. Bhushan, A.V. Kulkarni, W. Bonin, J.T. Wyrobek, Nano/picoindentation measurements using capacitive transducer in atomic force microscopy, Philos. Mag. A 74, 1117–1128, (1996).
۱۷ - B. Bhushan, V.N. Koinkar, Nanoindentation hardness measurements using atomic force microscopy, Appl. Phys. Lett. 75, 5741–5746 (1994).
۱۸ - D. DeVecchio, B. Bhushan, Localized surface elasticity measurements using an atomic force microscope, Rev. Sci. Instrum. 68, 4498–4505 (1997).
۱۹ - B. Bhushan, Micro-/nanotribologyitsapplications to magnetic storage devicesMEMS, Tribol. Int. 28, 85–96 (1995).
۲۰ - D.M. Eigler, E.K. Schweizer, Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope, Nature 344, 524–528 (1990).
۲۱ - A.L. Weisenhorn, J.E. MacDougall, J.A.C. Gould, S.D. Cox, W.S. Wise, J. Massie, P.Maivald, V.B. Elings, G.D. Stucky, P.K. Hansma, Imagingmanipulating of molecules on a zeolite surface with an atomic force microscope, Science 247, 1330–1333 (1990).
۲۲ - I.W. Lyo, P. Avouris, Field-induced nanometer-to-atomic-scale manipulation of silicon surfaces with the STM, Science 253, 173–176 (1991).
۲۳ - O.M. Leung, M.C. Goh, Orientation ordering of polymers by atomic force microscope tip-surface interactions, Science 225, 64–66 (1992).
۲۴ - A.Majumdar, P.I. Oden, J.P. Carrejo, L.A. Nagahara, J.J. Graham, J. Alexander, Nanometer scale lithography using the atomic force microscope, Appl. Phys. Lett. 61, 2293–2295 (1992).
۲۵ - L. Tsau, D. Wang, K.L. Wang, Nanometer scale patterning of silicon(100) surface by an atomic force microscope operating in air, Appl. Phys. Lett. 64, 2133–2135 (1994).
۲۶ - E. Delawski, B.A. Parkinson, "Layer-by-layer etching of two-dimensional metal chalcogenides with the atomic force microscope", J. Am. Chem. Soc. 114, 1661–1667 (1992).
۲۷ - B. Bhushan, O. Marti, "Scanning Probe Microscopy – Principle of Operation, Instrumentation,Probes" , NanotribologyNanomechanics, Springer, (2011).
۲۸ - G. Binnig, H. Rohrer, Scanning tunnelling microscopy, Surf. Sci. 126, 236–244 (1983).
۲۹ - R.L. Nicolaides, W.E. Yong, W.F. Packard, H.A. Zhou, Scanning tunneling microscope tip structures, J. Vac. Sci. Technol. A 6, 445–447 (1988).
۳۰ - J.P. Ibe, P.P. Bey, S.L. Brandon, R.A. Brizzolara, N.A. Burnham, D.P. DiLella, K.P. Lee, C.R.K. Marrian, R.J. Colton, On the electrochemical etching of tips for scanning tunneling microscopy, J. Vac. Sci. Technol. A 8, 3570–3575 (1990).
۳۱ - K.S. Birdi, "Scanning probe microscopes : applications in sciencetechnology",USA, (2003).
۳۲ - J. Stroscio, W.J. Kaiser (Eds.),"Scanning Tunneling Microscopy", Academic Press, (1993).
۳۳ - D. Bonnell, (Ed.),"Scanning Probe MicroscopySpectroscopy: Theory, Techniques,Applications", 2nd ed., Wiley-VCH, New York, (2001).
۳۴ - R. Wiesendanger, "Scanning Probe MicroscopySpectroscopy: MethodsApplications",Cambridge University Press, (1998).
۳۵ - V.N. Koinkar, B. Bhushan, Microtribological studies of unlubricatedlubricated surfaces using atomic force/friction force microscopy, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 2378–2391 (1996).
۳۶ - Paolo Samori, "Scanning Probe Microscopies Beyond Imaging", WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, (2006).
۳۷ - M. Binggeli, R. Christoph, H.E. Hintermann, J. Colchero, O. Marti, Friction force measurements on potential controlled graphite in an electrolytic environment, Nanotechnology 4, 59–63 (1993).
۳۸ - K. Yamanaka, H. Ogisco, O. Kolosov, Ultrasonic force microscopy for nanometer resolution subsurface imaging, Appl. Phys. Lett. 64, 178–180 (1994).
۳۹ - C.D. Frisbie, L.F. Rozsnyai, A. Noy,M.S.Wrighton, C.M. Lieber, Functional group imaging by chemical force microscopy, Science 265, 2071–2074 (1994).
۴۰ - http://www.natsyco.com/
۴۱ - http://depts.washington.edu/nanolab/
۴۲ - A. V.Clemente, K. Gloystein, N. Frangis, "Principles ofAtomic Force Microscopy(AFM)", Physics of Advanced Materials Winter School, (2008).
احمدی
۱۴۰۱/۰۲/۲۲مدیر سیستم
۱۴۰۱/۰۲/۲۴با توجه به مدهای AFM
DC مخفف direct current و AC مخفف alternation current می باشد