Nutzen von kraft-Mikroskopie FLUGHANDBUCH-Abbildungstechniken ScanAsyst und PeakForce Klopfenden Hoch entwickelten Atom

Durch AZoNano

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
PeakForce Klopfen
ScanAsyst
Vorteile
Schlussfolgerungen
Über Bruker

Einleitung

PeakForce Klopfen (PFT) und ScanAsyst (SA) sind zwei AtomKraft Microsocope- (AFM)Abbildungstechniken, die vor kurzem durch Bruker eingeführt werden, das in den Rahmen von existierenden FLUGHANDBUCH-Modi passt. Der entscheidende Schritt in FLUGHANDBUCH ist die Zeit raubende tatsächliche Einstellung von FLUGHANDBUCH-Feed-backparametern durch den Benutzer. ScanAsyst stellt konsequenten Expertequalität Ergebnisunabhängigen der Benutzererfahrung zur Verfügung.

PeakForce Klopfen

Klopfendes PeakForce, wie TappingMode, vermeidet seitliche Kräfte durch das zeitweilige In Kontakt bringen der Probe. Es unterscheidet sich von TappingMode dadurch, dass es in einem aperiodischen Modus funktioniert. Der Nutzen des Kontaktes und der TappingMode-Darstellung wird in der oszillierenden Anlage in Klopfendem PeakForce kombiniert und unerwünschte Resonanzen an den Umkehrpunkten werden vermieden. Die allgemeine Operation wird in Abbildung 1. dargestellt.

Abbildung 1. Experimentelle Daten von der Kraft kurvt für einen Kragbalken, der beim PeakForce Klopfen betrieben wird. Der Hebel wird durch eine sinusförmige Welle getrieben und die Kurven werden als Kraft gegen Zeit und Kraft gegen Abstand angezeigt.

Die esteuerte Interaktionskraft kann an der höheren Kraftempfindlichkeit in einem weichen Kragbalken niedriger liegen. Die typische Wiederholungskinetik von 2kHz lässt Darstellungsdrehzahlen zu, die mit TappingMode-Operation vergleichbar sind (Abbildung 2).

Abbildung 2. 2μm Scan einer Probe von graphene erhalten in Klopfender Operation PeakForce. Einige monoatomische Schritte und kleine Inseln können offenbar gekennzeichnet werden.

ScanAsyst

ScanAsyst verwendet Klopfende Vorrichtung PeakForce und stellt alle kritischen Darstellungsparameter ein. Dieses gibt hochwertige Bilder ohne den Benutzer, der Darstellungsparameter und die problematischen FLUGHANDBUCH-Benutzerschnittstellen einstellt. Eine grundlegende SA-Schnittstelle wird in Abbildung 3. gezeigt. Der Benutzer muss den tatsächlichen Scan-Bereich nur auswählen. Es gibt auch eine Option, zum des AutoControl-Bereichs durch Einzelperson einzustellen und der Parameter zu wählen.

Abbildung 3. Bildschirmfoto der grundlegenden SA-Schnittstelle. Alle Feed-backeinstellungen und die Scan-Kinetik werden automatisch durch das FLUGHANDBUCH berechnet.

Die zugrunde liegenden Berechnungen, die SA aktivieren, geschieht auf den schnellen FPGA-Chips, die in Bruker-Controllern eingeführt werden. Der Geräuschschwellwert, der Schlüsselparameter, wird automatisch durch das FLUGHANDBUCH eingestellt, nachdem er ein volles Feld beendet hat, während nicht alle Scans die ultra-niedrigen Geräusche benötigen, die Bruker AFMs erzielen kann. Indem es einen getrennten Schwellwert auswählt, kann das FLUGHANDBUCH Feed-back und Darstellungsdrehzahl einstellen, um ein bestimmtes Ergebnis zu erhalten, anstatt, die Rückkopplungsschleife zu manipulieren. Die Daten, dass SA sogar während der Darstellung des ersten Males ist besser produziert, als von einem FLUGHANDBUCH-Experten vorgelegt werden konnten (Abbildung 4).

Abbildung 4. Scan 80nm von den CH-1838 Alkanketten erhalten in PFT. Der inter-Lamellenabstand ist nur 2nm!

Die eingebaute Flexibilität von SA erlaubt Benutzer zu völlig oder steuern teilweise die PFT-Operation. Ein Beispiel einer erweiterten SA-Benutzerschnittstelle wird in Abbildung 5. gezeigt.

Abbildung 5. Bildschirmfoto der erweiterten SA-Schnittstelle. Wenn es gewünscht wird, erlaubt SA, Flexibilität, damit Parameter manuell eingestellt werden können.

Während SA-/PFTdarstellung kann der Benutzer überwachen ständig die Integrität der Operation, indem er das eingebaute Kraftüberwachungsgerät wie in Abbildung 6. gezeigt betrachtet.

Abbildung 6. Istzeit schoss vom Kraftüberwachungsgerät während der Darstellung mit SA. Dieses erlaubt den Benutzer überwachen ständig die Integrität des Darstellungsprozesses.

Vorteile

Die Ausgabe von Höhendaten in TappingMode wird in PFT gelöst, da sie nur auf Kurzstreckeninteraktion, während Langstreckeninteraktionen zur Höhenregelung ignoriert werden, eine Taste zur hochauflösenden Darstellung reagiert. Indem es durchweg die Kurzstreckeninteraktionskräfte steuert, aktiviert PFT Bildqualitätskontrolle mit weniger Artefakten.

Hauptmerkmale PFT sind:

  • Unempfindlichkeit zu den Effekten wegen der Resonanzanlagengeometrie (Abbildung 7)
  • Unberührt durch Q-Faktor des Kragbalkens (Abbildung 8).
  • Für Kann das Ändern Umgebungen bedient werden.
  • Bedient an der Festfrequenz-, folglich freitragenden Justage unnötig.
  • Wieder-Justage benötigt nicht sogar mit Temperatur oder mittlerer Änderung.
  • Unempfindlich zu den Änderungen in der Fühlereigenfrequenz und in Q als PFT.
  • Darstellungskräfte so niedrig, wie einige zehn Piconewton gewährt werden, während die SA-Software sogar die Hintergrundänderungen subtrahiert, die durch Fluktuieren der Temperatur oder des Flüssigkeitsstandes verursacht werden (Abbildung 9). SA-Operation bei den verschiedenen Temperaturen wird in Abbildung 10. gegeben.

Abbildung 7. Linescan 160nm von steilen Gräben. Die flache Unterseite zeigt an, dass der Fühler vollständig erreichte.

Abbildung 8. 30μm Scan einer Teflonmembran in PeakForce (verlassen) und in regelmäßigem TappingMode (recht). Die Artefakte, die in TappingMode-Operation sichtbar sind, sind nicht in den Klopfenden Daten PeakForce anwesend.

Abbildung 9. 1μm Scan von Origami DNS in der Pufferlösung unter Verwendung SA. Das Einzellitzen von DNS die quadratische Zelle enthalten ist offenbar wahrnehmbar.

Abbildung 10. Bilder 500nm von CH60122 bei Zimmertemperatur und von 70°C.

Die Kraftkurven sind auch erhältlich für den Benutzer, zusätzliche materielle spezifische Informationen zu extrahieren. Bruker verwendet die Fähigkeit des Erhalts von mehrfachen Kraftabstand Kurven an jedem Bildeinbauort in seinem Paket PeakForce QNM. Abbildung 11 zeigt die resultierenden Kurven von einem HSDC von 100ms und von einer ausgewählten Kurve.

Abbildung 11. Ergebnis eines HSDC während des Darstellungsprozesses. Die Kraftkurven, die die Darstellung aktivieren, können für weitere Analyse extrahiert werden und auch verwendet werden.

Eine Vielzahl von Modi, traditionsgemäß durchgeführt in der Kontaktmodusoperation, kann von Kombination mit PFT groß profitieren. Elektrische Modi wie Scannen-Kapazitanz-Mikroskopie (SCM) oder Tunnelbau FLUGHANDBUCH (THUNFISCH) würden einen Leistungsauftrieb erhalten. EIN THUNFISCH-Bild, das erhalten wird, indem man das SA/PFT kombiniert, wird in Abbildung 12 gezeigt.

Abbildung 12. PFT-TUNA Bild von Kohlenstoff nanotubes. Prüfen Sie Topographie auf der links- und Leitfähigkeitskarte auf dem Recht. Prüfen Sie Höflichkeit von Prof Den Haag, Rice University.

Schlussfolgerungen

Vorteil des FLUGHANDBUCH vorherrschen Klopfens ist der Mangel, an den seitlichen Kräften, die, zum von Darstellung in Kontakt zu bringen inhärent sind. Aber seine Komplexität hat die Automatisierung des entscheidenden Schritts verhindert und die Rückkopplungsschleifeneinstellung hat die Förderung Dieser Anmerkung FLUGHANDBUCHS zeigt gehindert, dass PeakForce Klopfen Daten erzeugen, die gleich und besser ist, als TappingMode und die Daten unter Verwendung ScanAsyst zuverlässig sind, selbst wenn erreicht durch einen neuen Benutzer.

Über Bruker

Nano-Oberflächen Bruker liefert AtomKraft-Mikroskop-/Scannen-Fühler-Mikroskop(AFM/SPM) Produkte, die heraus von anderen handelsüblichen Anlagen für ihre robuste Auslegung und Benutzerfreundlichkeit stehen, während, die höchste Auflösung beibehalten. Der NANOS-Messkopf, der ein Teil aller unserer Instrumente ist, setzt ein eindeutiges Glasfaserinterferometer für das Messen des freitragenden Ausschlags ein, der macht den Vertrag der Installation so, dass er nicht größer als ein Standardforschungsmikroskoplernziel ist.

Diese Informationen sind Ursprungs- angepasst gewesen, wiederholt und von den Materialien, die von Nano-Oberflächen Bruker bereitgestellt werden.

Zu mehr Information über diese Quelle, besuchen Sie bitte Nano-Oberflächen Bruker.

Date Added: May 21, 2012 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:11

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