ScanAsyst 和 PeakForce 开发的先进的基本强制显微学 AFM 成象技术的福利

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简介
PeakForce 开发
ScanAsyst
好处
结论
关于 Bruker

简介

PeakForce 开发 (PFT)ScanAsyst (SA) 是适合到 (AFM)现有的 AFM 模式结构的 Bruker 最近引入的二基本强制 Microsocope 成象技术。 在 AFM 的关键的步骤是 AFM 反馈参数的费时的实际调整由这个用户。 ScanAsyst 提供用户经验的一致的专家质量结果独立。

PeakForce 开发

开发,象 TappingMode 的 PeakForce,通过断断续续接触这个范例避免侧力。 它与 TappingMode 有所不同因为它在一个非谐振的模式下运行。 联络和 TappingMode 想象的福利在这个摆动的系统被结合在开发的 PeakForce,并且在周转点的不需要的共鸣避免。 通用运算在表 1. 说明。

图 1. 实验数据强制为在 PeakForce 开发管理的悬臂弯曲。 正弦波驱动这根杠杆,并且曲线被显示作为强制与时间和强制与距离。

受控交往强制可以更低归结于在一个软的悬臂的更高的强制区分。 2kHz 的典型的重复费率允许与 TappingMode 运算的想象速度 (图 2) 是可比较的。

图 2. 在 PeakForce 开发的运算得到的 2μm 扫描 graphene 范例。 几个单原子的步骤和小的海岛可以明显地被识别。

ScanAsyst

ScanAsyst 使用 PeakForce 开发的结构并且调整所有重要想象参数。 这产生优质图象,不用调整想象参数和有问题的 AFM 用户接口的这个用户。 一个基本的 SA 界面在表 3. 显示。 这个用户必须只选择实际扫描区。 也有设置 AutoControl 域由单个和选择参数的选项。

图 3. 基本的 SA 界面的屏幕快照。 所有反馈设置和扫瞄速率由 AFM 自动地计算。

启用 SA 的基础计算在 Bruker 管理员实施的快速 FPGA 筹码发生。 AFM 自动地调整噪声阈值,关键参数,在它完成了一个充分的框架后,当不是所有的扫描要求 Bruker AFMs 可能达到的极端底的噪声。 通过选择一个分离阈值, AFM 可能调整反馈和想象速度取得某一结果而不是操作反馈环路。 数据 SA 比可能由 AFM 专家 (图 4) 生产即使在第一次想象期间好导致。

图 4. 80nm CH 在 PFT1838 得到的烷链子扫描。 这个瓣间的距离是仅 2nm!

SA 的固定灵活性允许用户对充分地或部分地控制 PFT 运算。 一个膨胀的 SA 用户接口的示例在表 5. 显示。

图 5. 膨胀的 SA 界面的屏幕快照。 如果需要,允许参数的灵活性能手动地调整 SA。

如图 6. 所显示,在 SA/PFT 想象期间这个用户能通过查看固定强制监控程序经常监控运算完整性。

在与 SA的想象期间图 6. 实时射击了这个强制监控程序。 这允许这个用户经常监控想象进程的完整性。

好处

高度数据的问题在 TappingMode 在 PFT 被解决,因为它仅回应短程交往,当远程交往为高度控制被忽略,高分辨率想象的一个关键字。 通过一致控制短程交往强制, PFT 启用与少量人工制品的图象质量管理。

关键功能 PFT 是:

  • 对作用的感觉迟钝由于共振系统几何 (图 7)
  • 未受影响由 Q 系数悬臂 (图 8)。
  • 可以为变化的环境被管理。
  • 运行在固定频率,因此悬臂式调整多余。
  • 再调整没需要甚而与温度或媒体更改。
  • 不区分对在探测谐振频率和 Q 上的变化作为 PFT。
  • 一样低想象的强制,象一些十倍 pico 牛顿准许,当 SA 软件减去温度或液面波动造成的甚而背景更改 (图 9)。 在不同的温度的 SA 运算在表 10. 产生。

图 7. 160nm 陡峭的沟槽 linescan。 平底表明探测一直到达了。

图 8. 30μm 扫描在 PeakForce () 和正常 TappingMode 的聚四氟乙烯膜 (正确)。 人工制品可视在 TappingMode 运算不是存在 PeakForce 开发的数据。

图 9. 1μm 扫描在缓冲溶液的 Origami 脱氧核糖核酸使用 SA。 包括这个方形结构的脱氧核糖核酸头发丝明显地是可识别的。

图 10. 500nm CH 图象60122 在室温和 70°C. 的。

强制曲线也供给这个用户提取另外的物质特定信息。 Bruker 在每个图象地点使用获得多个强制距离曲线的功能在其 PeakForce QNM 程序包。 图 11 显示从 100ms 和一所选的曲线 HSDC 的发生的曲线。

HSDC 的图 11. 结果在想象进程期间的。 启用想象的强制曲线可以为进一步的分析被提取并且使用。

各种各样的模式,传统上被执行在联系模式运算,可能非常地受益于与 PFT 的组合。 电子模式例如扫描电容显微学 (SCM)或挖洞 AFM (金枪鱼) 将获得性能提高。 结合得到的金枪鱼图象 SA/PFT 在表 12 显示。

图 12。 碳 nanotubes 的 PFT-TUNA 图象。 抽样 在 左边 和 传导性 映射 的 地势 在 右边 。 抽样 海牙 , Rice 大学 教授 礼貌 。

结论

AFM 控制的开发的好处是侧力内在与想象联系的缺乏。 但是其复杂防止了这个关键措施的自动化,并且反馈环路调整妨害了 AFM 此附注的推进向显示 PeakForce 开发生成比 TappingMode 和数据使用 ScanAsyst 可靠的等于和好的数据,即使获得由一个新的用户。

关于 Bruker

Bruker 纳诺 表面 提供 从 他们 的 稳健 设计 和 易用 的 其他 商业 可用 的 系统 引人注意 , , 维护 最 高 分辨率 的 基本 强制 显微镜 / 扫描 探测 显微镜 (AFM/SPM ) 产品 。 NANOS 评定的题头,是所有我们的仪器的一部分,使用评定的悬臂式偏折一台唯一光导纤维的干涉仪,如此做设置协定它大于一个标准研究显微镜目的没有。

此信息是来源,复核和适应从 Bruker 纳诺表面提供的材料。

关于此来源的更多信息,请参观 Bruker 纳诺表面。

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

Last Update: 23. January 2014 11:03

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