Microscopie à effet tunnel

Publié: février 24, 2011 dans Capteurs
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La microscopie à force atomique est basée sur une approche différente. Les propriétés  utilisées pour réaliser ce type d’imagerie sont les forces attracto-répulsives de Van der Walls classiquement exprimées sous la forme d’un potentiel par paires de Lennard-Jones. La transformation de l’information (topographie de l’échantillon) se fait en deux étapes : une première consiste à transformer la distance en une force proportionnelle par l’intermédiaire d’un levier (corps d’épreuve) et une deuxième à transformer celle-ci en signal électrique par l’intermédiaire d’un système laser/diode mesurant la déflexion du levier.

Suivant la distance de la pointe du levier par rapport à l’échantillon, le domaine de forces varie.

J’ai utilisé 2 modes :

le mode contact : la pointe est placée au contact de la surface. Il en résulte une force de répulsion qui a tendance à éloigner la pointe de la surface et donc à provoquer une déflexion du levier. Une boucle de contre-réaction permet de maintenir la déflexion du levier constante en ajustant la position verticale du cantilever. On obtient donc une image de la surface par analyse des déplacements verticaux de la tête de mesure sur une ligne de scan.

le mode tapping : la pointe oscille autour d’une position centrale et vient frôler (tapping répulsif) ou toucher (tapping attractif) la surface par intermittence

Images des mesures:

La première image montre un réseau, la seconde est un zoom sur unemicro-pointe, la troisième est un disque blu-ray, la quatrième est un CD les échalles sont micrométriques.

commentaires
  1. yassine dit :

    Bonjour
    svp monsieur moi aussi je travail exactement sur ce sujet , mon projet consiste a realiser un microscope a force atomique si vous avez d autre articles a m envoyer ou des algorithmes aussi bien que des programmes ,je vise a faire la programmation avec labview vu qu il est facile et graphique

    merci
    Y.

    • rodericlexact dit :

      Bonjour,

      Je vous conseil de lire attentivement les sections sur les machines d’état, je vais sans doute faire un petit article sur le PID, cela pourra vous être utile. Quel mode essayez vous de programmer? Tapping? mode contact?

      pour votre biblio je vous conseil:

      J.PAimé, R.Boigard, G.Courturier, Microscope de force dynamique, part B, CPMOH

      V.I. Mironov, Fundamentals of scanning probe microscopy, Nizhniy Novgorod (2004)

      B.Nysten, Chimie nouvelle 18 (2000)

      United States Patent US6525316B1 (2003)

      http://www.ntmdt.ru

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