Преимущества Методов Воображения AFM Микроскопии Усилия ScanAsyst и PeakForce Выстукивая Предварительных Атомных

AZoNano

Содержание

Введение
Выстукивать PeakForce
ScanAsyst
Преимущества
Заключения
О Bruker

Введение

Выстукивать PeakForce (PFT) и ScanAsyst (SA) 2 Атомных метода воображения (AFM) Microsocope Усилия недавно введенного Bruker которое помещает в рамки существуя режимов AFM. Критический шаг в AFM требующий много времени фактическая регулировка параметров обратной связи AFM пользователем. ScanAsyst обеспечивает последовательного независимого результатов специалист-качества опыта пользователя.

Выстукивать PeakForce

PeakForce Выстукивая, как TappingMode, во избежание боковые усилия прерывистый контактировать образца. Оно отличает от TappingMode в что оно работает в нерезонансном режиме. Преимущества контакта и воображения TappingMode совмещены в осциллируя системе в PeakForce Выстукивая и во избежаниеы излишние резонансы на этапы оборота. Общая деятельность проиллюстрирована в диаграмме 1.

Диаграмма 1. Экспериментальные данные усилия изгибает для cantilever управляемого в Выстукивать PeakForce. Рукоятка управляется синусоидальной волной и кривые показаны как усилие против времени и усилие против расстояния.

Контролируемое усилие взаимодействия может быть более низко должно к более высокой чувствительности усилия в мягком cantilever. Типичный тариф повторения 2kHz позволяет для скоростей воображения которые соответствовал к деятельности TappingMode (диаграмме 2).

Диаграмма 2. развертка 2μm из образца graphene полученного в деятельности PeakForce Выстукивая. Несколько monoatomic шаги и малых островов можно ясно определить.

ScanAsyst

ScanAsyst использует механизм PeakForce Выстукивая и регулирует все критические параметры воображения. Это дает высокомарочные изображения без пользователя регулируя параметры воображения и проблемные пользовательские интерфейсы AFM. Основной интерфейс SA показан в диаграмме 3. Пользователь только должен выбрать фактическую зону развертки. Также вариант для того чтобы установить поле AutoControl индивидуалом и выбрать параметры.

Диаграмма 3. съемка Экрана основного интерфейса SA. Все установки обратной связи и частота сканирования автоматически высчитаны AFM.

Основные вычисления включая SA случаются на быстрых обломоках FPGA снабженных в регуляторах Bruker. Порог шума, определяющий параметр, автоматически отрегулирован AFM после того как он завершал полную рамку по мере того как не все развертки требуют ультра-низкого шума которого Bruker AFMs может достигнуть. Путем выбирать дискретный порог, AFM может отрегулировать обратную связь и скорость воображения для того чтобы получить некоторый результат вместо манипулировать цепь обратной связи. Данные что SA производит даже во время воображения первого раза более лучший чем смогли быть произведены специалистом AFM (диаграммой 4).

Диаграмма 4. развертка 80nm цепей1838 алкана CH полученных в PFT. Взаимо--тонкослоистое расстояние только 2nm!

Встроенная гибкость SA позволяет пользователям к полно или частично контролирует деятельность PFT. Пример расширенного пользовательского интерфейса SA показан в диаграмме 5.

Диаграмма 5. съемка Экрана расширенного интерфейса SA. Если пожелано, SA позволяет гибкости для параметров быть отрегулированным вручную.

Во Время воображения SA/PFT пользователь может постоянн контролирует герметичность деятельности путем смотреть встроенный монитор усилия как показано в диаграмме 6.

Диаграмма Реальное Время 6. сняла усили-монитора во время воображения с SA. Это позволяет пользователю постоянн контролирует герметичность процесса воображения.

Преимущества

Вопрос данных по высоты в TappingMode разрешен в PFT, в виду того что он отвечает только к кракторейсовому взаимодействию по мере того как длиннорейсовые взаимодействия проигнорированы для управления высотой, ключу к воображению высок-разрешения. последовательно контролировать кракторейсовые усилия взаимодействия, PFT включает проверку качества изображения с men6we артефактов.

Главные особенности PFT являются следующими:

  • Невоспримчивость к влияниям должным к резонирующей геометрии системы (диаграмме 7)
  • Без изменений Q-Фактором cantilever (диаграммы 8).
  • Можно эксплуатировать для изменять окружающих сред.
  • Работано на фикчированной частоте, следовательно консольный настраивать ненужный.
  • Re-Настраивать не требуемый даже с температурой или средств изменением.
  • Нечувствительно к изменениям в частоте зонда резонирующей и Q как PFT.
  • Усилия Воображения как низкие по мере того как немного 10 pico-ньютонов позволены по мере того как ПО SA вычитает даже изменения предпосылки причиненные температурой или жидкими ровными зыбкост (диаграммой 9). Деятельность SA на различных температурах уступана диаграмма 10.

Диаграмма 7. linescan 160nm крутых шанцов. Плоское дно показывает что зонд достиг полностью.

Диаграмма 8. развертка 30μm из мембраны Тефлона в (покинутом) PeakForce и регулярн TappingMode (правом). Артефакты видимые в деятельности TappingMode не присутствовал в данных по PeakForce Выстукивая.

Диаграмма 9. развертка 1μm из ДНА Origami в буфферном разрешении проблемы используя SA. Одиночные стренги ДНА состоя из квадратной структуры ясно видимый.

Диаграмма 10. изображения 500nm CH60122 на комнатной температуре и 70°C.

Кривые усилия также доступны к пользователю извлечь данные по специфического присадочного материала. Bruker использует возможность получать множественные кривые усили-расстояния на каждом положении изображения в своем пакете PeakForce QNM. На Диаграмму 11 показано приводя к кривые от HSDC 100ms и одной выбранной кривого.

Диаграмма 11. Результат HSDC во время процесса воображения. Кривые усилия которые включают воображение можно извлечь и также использовать для более дальнеишего анализа.

Разнообразие традиционно унесенные режимы, в деятельности режима контакта, могут значительно извлекали пользу комбинация с PFT. Электрические режимы как Микроскопия Емкости Скеннирования (SCM) или Прокладывать Тоннель AFM (ТУНА) получили бы подталкивание представления. Изображение ТУНЫ полученное путем совмещать SA/PFT показано в диаграмме 12.

Диаграмма 12. Изображение PFT-TUNA nanotubes углерода. Попробуйте топографию на карте левой стороны и проводимости на праве. Попробуйте учтивость Prof. Гааг, Университета Риса.

Заключения

Преимущество Выстукивать преобладанный AFM отсутсвие боковых усилий своиственных для того чтобы контактировать воображение. Но своя сложность предотвращала автоматизацию критического шага и регулировка цепи обратной связи мешала выдвижение Этого примечания AFM показывает что Выстукивать PeakForce производит данные которые равны и более лучши чем TappingMode и данные используя ScanAsyst надежны даже если получено новым пользователем.

О Bruker

Поверхности Bruker Nano обеспечивают Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Поверхностями Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике, пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.

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

Last Update: 23. January 2014 11:27

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit