Kontaktli atom-kuchlanishli mikroskop (akm)

Kontaktli atom-kuchlanishli mikroskopiya. AKM yordamida yuza xossalari va relyefi haqida axborot olishni, shartli ravishda ikkita katta guruhga bo’lish mumkin—kontaktli kvazistatik va kontaktsiz tebranish. Kontaktli kvazistatik usulda o’tkir zond bevosita yuzada harakatlanadi, shu sababli namuna tarafdagi amaldagi itarishish va tortishish kuchlari, konsolning egiluvchanlik kuchi bilan muvozanatlashadi. AKMning bunday rejimda ishlashida bikrlik koeffitsiyenti nisbiy kichik bo’lgan kantileverdan foydalaniladi, u zondning namunada turli ta’sir etishdan o’z xohishisiz o’zini olib qochmasligini va yuqori sezgirlikni ta’minlash imkonini berishi kerak.
AKMning kvazistatik rejimida o’rganilayotgan yuza relyefining tasviri, yoki yuzadagi o’zaro ta’sir kuchlari (itarishish va tortishish kuchlari) doimiy bo’lganda, yoki namuna yuzasi va zondli datchik asosi orasidagi o’rtacha masofa doimiy bo’lganda vujudga keltiriladi. F_Z = const rejimida namunani skanerlashda, teskari bog’lanish tizimi katilever egilish kattaligini doimiy ushlab turadi, binobarin, zondning namuna bilan o’zaro ta’sir kuchini ham (6-rasm). Bunda boshqaruvchi kuchlanish teskari bog’lanish halqasiga, skanerning Z-elektrodidan uzatiladi va u namuna yuzasining relyefiga proporsional bo’ladi.

6 -rasm: Namuna va zond o’zaro ta’sir kuchlari doimiy bo’lganda AKM tasvirni hosil qilish





7-rasm: Zondli datchik va namuna orasidagi masofa doimiy bo’lganda AKM tasvir hosil qilish.
Balandlik tafovuti kichik bo’lgan (angstrem birligi tartibida) namunalar relyefini tekshirishda, zondli datchik asosi va namuna o’rtasidagi masofa doimiy bo’lgan (Z = const) skanerlash rejimi qo’llaniladi. Bunday holda, zondli datchik namunadan bir oz o’rtacha balandlikda (Z_o’r) harakatlanadi (7-rasm), bunda yuza tomonidagi amaldagi kuchlarga proporsional ravishda, har bir nuqtadagi konsolning egilishi ΔZ qayd qilib boriladi. Bu holatda AKM tasvir yuza va zond o’zaro ta’sir kuchlarining fazoviy taqsimlanishi bilan xarakterlanadi. AKM usulning kamchiligi – zondning namuna bilan mexanik o’zaro ta’siridir. Bu tez-tez skanerlash jarayonida zondning ishlamasligi va namuna yuzasining buzilishiga olib keladi. Shunday ekan, kontaktli usul kichik mexanik bikrlikli namunalarni o’rganishga yaroqli emas, jumladan organik materiallar asosidagi strukturalar va biologik obyektlarni o’rganish mumkin.