Microscopía de Fuerza Atómica combinado y Espectroscopia Raman - TERS y Co-Ubicado sistemas AFM-Raman

Por AZoNano

Tabla de contenidos

Introducción

Microscopía de fuerza atómica y la espectroscopia Raman son métodos que se utilizan para obtener datos sobre las propiedades de la superficie de una muestra, aunque su base de usuarios respectivos suele ser bastante diferente. La integración de estas tecnologías asegura que pueda ser utilizado para una variedad de aplicaciones. Esta nota de aplicación se ve tanto en la información complementaria obtenida de ambas técnicas, y cómo un investigador que tiene acceso a un sistema combinado puede beneficiarse de la información adicional disponible.

Microscopía de Fuerza Atómica

En la microscopía de fuerza atómica, una sonda afilada se acerca a la muestra, que se mantendrá a distancia utilizando un circuito de retroalimentación de fuerza. La fuerza en que se basa el circuito de retroalimentación primaria, la corriente eléctrica, la superficie nanomecánicos propiedades potenciales y específicas se puede medir. Mediante la exploración de la muestra y la punta de uno respecto al otro y la medición de estas cantidades en lugares discretos de una manera secuencial, las imágenes tridimensionales de las propiedades de la muestra seleccionada se pueden crear. Un microscopio de fuerza atómica (AFM) de configuración se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Se muestran las partes más básicas de un sistema de AFM, un consejo, el mecanismo de escaneo de trama, y la unidad de procesamiento de datos.

La espectroscopia Raman

El estudio de la interacción de la radiación electromagnética con la materia que se conoce como espectroscopia. Los tipos más comunes son las de fluorescencia, infrarrojo y Raman. En un experimento Raman, de luz monocromática se centra en la muestra y la luz dispersa detectada es inelástica. Un espectrómetro Raman se utiliza a menudo junto con un microscopio óptico para beneficiarse de la alta resolución espacial que una disposición óptica confocal puede proporcionar. Los principales componentes de una instalación de dispersión Raman es un láser ilumina la muestra, la óptica para recoger la radiación dispersada, un filtro de láser de alta eficiencia de la línea de rechazo, y un espectrómetro con una rendija de entrada, una rejilla de difracción y una cámara CCD. Un esquema básico de un espectrómetro Raman sencillo se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Esquema de un espectrómetro Raman. La muestra es iluminada por una fuente de luz monocromática. Después de pasar por un filtro de rechazo de la luz láser se dispersa por una rejilla y la imagen en un chip CCD.

La Figura 3 muestra un espectro Raman tomadas en una de las capas de una pieza de corte transversal del material de empaque para galletas de animalitos glaseado con Senterra Bruker microscopio Raman .

Figura 3. Espectro (negro) de una capa de material de envasado de alimentos y el espectro de la literatura de poli-propileno (rojo).

Cuando el espectro se compara con una base de datos de la literatura, se puede concluir que una de las capas es de polipropileno. No es posible determinar las características de la capa de nanomecánicos. Pero cuando la muestra se transfiere de la Senterra al 8 MultiMode AFM tiene la función de la fuerza máxima Tapping, la cuantificación de parámetros tales como el módulo y la adhesión es posible. Los datos de módulo resultante de la AFM se muestran en la Figura 4.

Figura 4. Mapa Módulo del material de alimentación en sección transversal de embalaje a la izquierda. Las capas externas se identifican con los datos Raman como el polipropileno. Los datos de AFM permite la cuantificación de las propiedades mecánicas. La trama de la sección transversal de la derecha destaca la caída en el módulo desde el exterior a la capa interior y revela algunas partículas en la capa media superior exhibe el módulo de la matriz.