Ventajas de las Técnicas de Proyección De Imagen Atómicas Avanzadas del AFM de la Microscopia de la Fuerza de ScanAsyst Que Golpean Ligeramente y de PeakForce

Por AZoNano

Índice

Introducción
El Golpear Ligeramente de PeakForce
ScanAsyst
Ventajas
Conclusiones
Sobre Bruker

Introducción

El Golpear Ligeramente de PeakForce (PFT) y ScanAsyst (SA) son dos técnicas de proyección de imagen Atómicas (AFM) de Microsocope de la Fuerza introducidas recientemente por Bruker que ajuste en el marco de los modos existentes del AFM. El paso de progresión crucial en el AFM es el ajuste real que toma tiempo de los parámetros del feedback del AFM del utilizador. ScanAsyst proporciona a la independiente constante de los resultados de la experto-calidad de la experiencia del utilizador.

El Golpear Ligeramente de PeakForce

PeakForce Que Golpea Ligeramente, como TappingMode, evita fuerzas laterales por hacer contacto con intermitente de la muestra. Difiere de TappingMode en que operatorio en un modo no-resonante. Las ventajas del contacto y de la proyección de imagen de TappingMode se combinan en el sistema oscilante en PeakForce Que Golpea Ligeramente y las resonancias indeseadas en las puntas del apartadero se evitan. La operación general se ilustra en el cuadro 1.

El Cuadro 1. datos Experimentales de fuerza curva para un voladizo operatorio en Golpear Ligeramente de PeakForce. La palanca es impulsada por una onda sinusoidal y las curvas se visualizan como fuerza comparado con tiempo y fuerza comparado con distancia.

La fuerza controlada de la acción recíproca puede ser más bajo debido a la sensibilidad más alta de la fuerza en un voladizo suave. El índice típico de la repetición de 2kHz permite las velocidades de la proyección de imagen que son comparables a la operación de TappingMode (cuadro 2).

Cuadro 2. exploración de los 2μm de una muestra del graphene obtenida en la operación Que Golpea Ligeramente de PeakForce. Varios pasos de progresión monoatómicos y pequeñas islas pueden ser determinados sin obstrucción.

ScanAsyst

ScanAsyst utiliza el mecanismo Que Golpea Ligeramente de PeakForce y ajusta todos los parámetros críticos de la proyección de imagen. Esto da las imágenes de alta calidad sin el utilizador que ajusta parámetros de la proyección de imagen y las interfaces de usuario problemáticas del AFM. Un interfaz básico del SA se muestra en el cuadro 3. El utilizador tiene que seleccionar solamente el área real de la exploración. Hay también una opción para fijar el campo de AutoControl del individuo y para elegir los parámetros.

Cuadro 3. Captura de pantalla del interfaz básico del SA. Todas Las configuraciones del feedback y el tipo de exploración son calculados automáticamente por el AFM.

Los cálculos subyacentes que activan el SA suceso en las virutas rápidas de FPGA ejecutadas en los controladores aéreos de Bruker. El umbral del ruido, el parámetro dominante, es ajustado automáticamente por el AFM después de que haya terminado un bastidor completo mientras que no todas las exploraciones requieren el ruido ultrabajo que Bruker AFMs puede lograr. Seleccionando un umbral discreto, el AFM puede ajustar feedback y velocidad de la proyección de imagen para conseguir cierto resultado en vez de manipular el bucle de retroalimentación. Los datos que el SA produce incluso durante proyección de imagen de la primera vez es mejor que se podrían presentar por un experto del AFM (cuadro 4).

Cuadro 4. exploración 80nm de los encadenamientos1838 del alcano del CH obtenidos en PFT. ¡La distancia interlaminar es solamente 2nm!

La adaptabilidad incorporada del SA permite a utilizadores controla a completo o parcialmente la operación de PFT. Un ejemplo de una interfaz de usuario desplegada del SA se muestra en el cuadro 5.

Cuadro 5. Captura de pantalla del interfaz desplegado del SA. Si está deseado, el SA permite que la adaptabilidad para que los parámetros sean ajustados manualmente.

Durante proyección de imagen de SA/PFT el utilizador puede vigila constante la integridad de la operación observando el monitor incorporado de la fuerza tal y como se muestra en del cuadro 6.

El Cuadro Tiempo Real de 6. disparó del fuerza-monitor durante proyección de imagen con el SA. Esto permite al utilizador vigila constante la integridad del proceso de la proyección de imagen.

Ventajas

La aplicación los datos de la altura en TappingMode es resuelta en PFT, puesto que responde solamente a la acción recíproca de corto alcance como las acciones recíprocas de largo alcance se ignoran para el mando de la altura, un clave a la proyección de imagen de alta resolución. Constantemente controlando las fuerzas de corto alcance de la acción recíproca, PFT activa control de calidad de la imagen con menos artefactos.

Las características Dominantes PFT son:

  • Insensibilidad a los efectos debido a la geometría resonante del sistema (cuadro 7)
  • Inafectado por el Q-Factor de voladizo (cuadro 8).
  • Se Puede operatorio para los ambientes el cambio.
  • Operatorio en la sintonización de frecuencia fija, por lo tanto voladiza innecesaria.
  • Re-Sintonización no requerida incluso con temperatura o el cambio mediano.
  • Insensible a los cambios en frecuencia resonante de la antena y Q como PFT.
  • Fuerzas de la Proyección De Imagen tan inferiores como algunos diez de pico-neutonios se permiten mientras que el software del SA resta incluso los cambios de los antecedentes causados por la temperatura o las fluctuaciones niveladas flúidas (cuadro 9). La operación del SA en diversas temperaturas se da en el cuadro 10.

Cuadro 7. barrido por líneas 160nm de fosos escarpados. La parte inferior plana indica que la antena alcanzó hasta el final.

Cuadro 8. exploración de los 30μm de una membrana del Teflon en PeakForce (salido) y TappingMode regular (derecho). Los Artefactos visibles en la operación de TappingMode no están presentes en los datos Que Golpean Ligeramente de PeakForce.

Cuadro 9. exploración del 1μm de DNA de la Papiroflexia en la solución tampón usando el SA. Los Únicos hilos de la DNA que comprenden la estructura cuadrada son sin obstrucción perceptibles.

Cuadro 10. imágenes 500nm del CH60122 en la temperatura ambiente y 70°C.

Las curvas de la fuerza están también disponibles para el utilizador para extraer la información específica material adicional. Bruker utiliza la capacidad de obtener curvas múltiples de la fuerza-distancia en cada ubicación de la imagen en su conjunto de PeakForce QNM. El Cuadro 11 muestra las curvas resultantes de un HSDC de 100ms y de una curva seleccionada.

Cuadro 11 Resultado de un HSDC durante el proceso de la proyección de imagen. Las curvas de la fuerza que activan la proyección de imagen se pueden extraer y también utilizar para el análisis adicional.

Una variedad de modos, realizados tradicionalmente en la operación del modo de contacto, pueden beneficiarse grandemente de la combinación con PFT. Los modos Eléctricos tales como Microscopia o Hacer Un Túnel (SCM) AFM (ATÚN) de la Capacitancia de la Exploración conseguirían un alza del funcionamiento. Una imagen del ATÚN obtenida combinando el SA/PFT se muestra en el cuadro 12.

Cuadro 12. Imagen de PFT-TUNA de los nanotubes del carbón. Muestree la topografía a la izquierda la correspondencia y de la conductividad a la derecha. Muestree la cortesía de Profesor La Haya, Rice University.

Conclusiones

La Ventaja de Golpear Ligeramente dominado AFM es la falta de fuerzas laterales inherentes para hacer contacto con proyección de imagen. Pero su complejidad ha prevenido la automatización del paso de progresión crítico y el ajuste del bucle de retroalimentación ha obstaculizado el adelanto de Esta nota del AFM muestra que el Golpear Ligeramente de PeakForce genera los datos que son iguales y mejores que TappingMode y los datos usando ScanAsyst es seguros incluso si es obtenido por un nuevo utilizador.

Sobre Bruker

Las Superficies Nanas de Bruker proporcionan a los productos Atómicos del Microscopio de la Fuerza/del Microscopio de la Antena de la Exploración (AFM/SPM) que se destacan de otros sistemas disponibles en el comercio para su diseño y facilidad de empleo robustos, mientras que mantiene el más de alta resolución. La carga de medición de NANOS, que es parte de todos nuestros instrumentos, emplea un interferómetro fibroóptico único para medir la desviación voladiza, que hace el compacto del ajuste tan que es no más grande que un objetivo estándar del microscopio de la investigación.

Esta información ha sido originaria, revisada y adaptada de los materiales proporcionados por las Superficies Nanas de Bruker.

Para más información sobre esta fuente, visite por favor las Superficies Nanas de Bruker.

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

Last Update: 23. January 2014 11:29

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