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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.