ScanAsyst 和 PeakForce 開發的先進的基本強制顯微學 AFM 成像技術的福利

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簡介
PeakForce 開發
ScanAsyst
好處
結論
關於 Bruker

簡介

PeakForce 開發 (PFT)ScanAsyst (SA) 是適合到 (AFM)現有的 AFM 模式結構的 Bruker 最近引入的二基本強制 Microsocope 成像技術。 在 AFM 的關鍵的步驟是 AFM 反饋參數的費時的實際調整由這個用戶。 ScanAsyst 提供用戶經驗的一致的專家質量結果獨立。

PeakForce 開發

開發,像 TappingMode 的 PeakForce,通過斷斷續續接觸這個範例避免側力。 它與 TappingMode 有所不同因為它在一個非諧振的模式下運行。 聯絡和 TappingMode 想像的福利在這個擺動的系統被結合在開發的 PeakForce,并且在週轉點的不需要的共鳴避免。 通用運算在表 1. 說明。

圖 1. 實驗數據強制為在 PeakForce 開發管理的懸臂彎曲。 正弦波驅動這根槓桿,并且曲線被顯示作為強制與時間和強制與距離。

受控交往強制可以更低歸結於在一個軟的懸臂的更高的強制區分。 2kHz 的典型的重複費率允許與 TappingMode 運算的想像速度 (圖 2) 是可比較的。

圖 2. 在 PeakForce 開發的運算得到的 2μm 掃描 graphene 範例。 幾個單原子的步驟和小的海島可以明顯地被識別。

ScanAsyst

ScanAsyst 使用 PeakForce 開發的結構并且調整所有重要想像參數。 這產生優質圖像,不用調整想像參數和有問題的 AFM 用戶接口的這個用戶。 一個基本的 SA 界面在表 3. 顯示。 這個用戶必須只選擇實際掃描區。 也有設置 AutoControl 域由單個和選擇參數的選項。

圖 3. 基本的 SA 界面的屏幕快照。 所有反饋設置和掃瞄速率由 AFM 自動地計算。

啟用 SA 的基礎計算在 Bruker 管理員實施的快速 FPGA 籌碼發生。 AFM 自動地調整噪聲閾值,關鍵參數,在它完成了一個充分的框架後,當不是所有的掃描要求 Bruker AFMs 可能達到的極端底的噪聲。 通過選擇一個分離閾值, AFM 可能調整反饋和想像速度取得某一結果而不是操作反饋環路。 數據 SA 比可能由 AFM 專家 (圖 4) 生產即使在第一次想像期間好導致。

圖 4. 80nm CH 在 PFT1838 得到的烷鏈子掃描。 這個瓣間的距離是仅 2nm!

SA 的固定靈活性允許用戶對充分地或部分地控制 PFT 運算。 一個膨脹的 SA 用戶接口的示例在表 5. 顯示。

圖 5. 膨脹的 SA 界面的屏幕快照。 如果需要,允許參數的靈活性能手動地調整 SA。

如圖 6. 所顯示,在 SA/PFT 想像期間這個用戶能通過查看固定強制監控程序經常監控運算完整性。

在與 SA的想像期間圖 6. 實時射擊了這個強制監控程序。 這允許這個用戶經常監控想像進程的完整性。

好處

高度數據的問題在 TappingMode 在 PFT 被解決,因為它仅回應短程交往,當遠程交往為高度控制被忽略,高分辨率想像的一個關鍵字。 通過一致控制短程交往強制, PFT 啟用與少量人工製品的圖像質量管理。

關鍵功能 PFT 是:

  • 對作用的感覺遲鈍由於共振系統幾何 (圖 7)
  • 未受影響由 Q 系數懸臂 (圖 8)。
  • 可以為變化的環境被管理。
  • 運行在固定頻率,因此懸臂式調整多餘。
  • 再調整沒需要甚而與溫度或媒體更改。
  • 不區分對在探測諧振頻率和 Q 上的變化作為 PFT。
  • 一樣低想像的強制,像一些十倍 pico 牛頓准許,當 SA 軟件減去溫度或液面波動造成的甚而背景更改 (圖 9)。 在不同的溫度的 SA 運算在表 10. 產生。

圖 7. 160nm 陡峭的溝槽 linescan。 平底表明探測一直到達了。

圖 8. 30μm 掃描在 PeakForce () 和正常 TappingMode 的聚四氟乙烯膜 (正確)。 人工製品可視在 TappingMode 運算不是存在 PeakForce 開發的數據。

圖 9. 1μm 掃描在緩衝溶液的 Origami 脫氧核糖核酸使用 SA。 包括這個方形結構的脫氧核糖核酸頭髮絲明顯地是可識別的。

圖 10. 500nm CH 圖像60122 在室溫和 70°C. 的。

強制曲線也供給這個用戶提取另外的物質特定信息。 Bruker 在每個圖像地點使用獲得多個強制距離曲線的功能在其 PeakForce QNM 程序包。 圖 11 顯示從 100ms 和一所選的曲線 HSDC 的發生的曲線。

HSDC 的圖 11. 結果在想像進程期間的。 啟用想像的強制曲線可以為進一步的分析被提取並且使用。

各種各樣的模式,傳統上被執行在聯繫模式運算,可能非常地受益於與 PFT 的組合。 電子模式例如掃描電容顯微學 (SCM)或挖洞 AFM (金槍魚) 將獲得性能提高。 結合得到的金槍魚圖像 SA/PFT 在表 12 顯示。

圖 12。 碳 nanotubes 的 PFT-TUNA 圖像。 抽樣在左邊和傳導性映射的地勢在右邊。 抽樣海牙, Rice 大學教授禮貌。

結論

AFM 控制的開發的好處是側力內在與想像聯繫的缺乏。 但是其複雜防止了這個關鍵措施的自動化,并且反饋環路調整妨害了 AFM 此附註的推進向顯示 PeakForce 開發生成比 TappingMode 和數據使用 ScanAsyst 可靠的等於和好的數據,即使獲得由一個新的用戶。

關於 Bruker

Bruker 納諾表面提供從他們的穩健設計和易用的其他商業可用的系統引人注意,維護最高分辨率的基本強制顯微鏡/掃描探測顯微鏡 (AFM/SPM) 產品。 NANOS 評定的題頭,是所有我們的儀器的一部分,使用評定的懸臂式偏折一臺唯一光導纖維的干涉儀,如此做設置協定它大於一個標準研究顯微鏡目的沒有。

此信息是來源,覆核和適應從 Bruker 納諾表面提供的材料。

關於此來源的更多信息,请請參觀 Bruker 納諾表面。

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

Last Update: 23. January 2014 11:05

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