г. Минск, 220 073, ул. Скрыганова, 14, помещение номер 23
Россия
+7 (969) 077-72-72
Беларусь
+375 (17) 270-07-81
+375 (29) 626-19-06
Одно из самых молодых, но в то же время перспективных направлений в исследовании свойств поверхности – это сканирующая зондовая микроскопия. Общепринятой аббревиатурой данного направления является СЗМ. Общая черта абсолютно всех зондовых микроскопов – это наличие специального микроскопического зонда. Он в свою очередь приводится в контакт с поверхностью исследуемого объекта, после чего во время сканирования перемещается по определенному участку поверхности. Данный участок задается в ходе исследований.
Основное преимущество такого оборудования – это разрешение. На данный момент оно составляет менее 0,1 нанометра. Благодаря такому разрешению можно изучать даже самые мелкие частицы. Такие микроскопы могут взаимодействовать с образцом при помощи микроскопического острия, которое позволяет вывести изображение на экран монитора. Это в значительной мере упрощает процесс изучения поверхности.
Более того, методы зондовой микроскопии дают возможность не просто видеть молекулы или атомы, но и воздействовать на них. Особенно важный момент – объекты можно изучать не только в вакууме (что является стандартной средой для многих электронных микроскопов), но и различных жидкостях или газах.
Среди особенностей такого оборудования стоит выделить 3 основных момент:
Именно благодаря этим преимуществам зондовые микроскопы смогли привлечь к себе внимание специалистов из других областей и наук.
СЗМ – это отдельный класс микроскопов. Они позволяют получить изображение поверхности объекта, и его характеристик. Благодаря сканированию объекта можно построить его полное и детальное изображение. В общем случае вы получаете возможность построить 3D изображение поверхности (его топографию) с высоким качеством.
Или как его еще называют СТП. Это вид зондового микроскопа. Он предназначен для того, чтобы измерять поверхность проводящих материалов. Измерения это проводятся с достаточно высоким разрешением. В этом микроскопе есть острая игла из прочного металла. Она подводится к исследуемому объекту на расстояние 2-5 ангстрем. В тот момент, когда на неё подается небольшой потенциал, происходит образование туннельных токов. Их величина зависит от того, на какое расстояние вы подвели иглу к объекту.
Сокращенно пишется как АСМ. Данный тип оборудования является сканирующим зондовым микроскопом. Основное отличие в том, что в АСМ высокое разрешение. Его используют, чтобы определить рельеф образца с разрешением от нескольких десятков ангстрем и до атомарного.
Если сравнивать его с туннельным микроскопом, то АСМ позволяет исследовать различные поверхности.
На сегодня сканирующая зондовая микроскопия (СЗМ) является одним из самых востребованных методов исследования и изучения свойств поверхности твердых тел.
За последние два десятка лет СЗМ превратилась из практически никому неизвестной методики, которая была доступной лишь небольшому кругу исследователей, в широко распространённый и самый применяемый метод, позволяющий проводить исследования и модификации свойств поверхности тонкопленочных структур.
Основным отличием различных методов зондовой микроскопии заключается в том, какой тип зонда вы применяли. Давайте более детально рассмотрим на примере.
В данном случае в качестве зонда применяется острая игла очень маленького размера, которое закреплено при помощи упругой микроконсоли. В нем происходит регистрация сил, взаимодействующих между иглой и поверхностью объекта. Нередко ССМ могут называть и атомно-силовым микроскопом. Он позволяет указать на локальный характер силового взаимодействия с исследуемым объектом.
Игла микроскопа подносится к проводящей поверхности объекта, из-за чего в итоге образуется переход. Микроскоп позволяет измерить величину электрического тока, который при подведении иглы образовался в созданном туннельном переходе.
Благодаря СЭМ вы получаете возможность получить полную визуализацию отдельных молекул, и даже атомов в растворах электролитов. Здесь можно продолжать перечислять различные виды микроскопов, при разработке которых основой послужил сканирующий туннельный микроскоп.
Скорей всего в ближайшее время этот список будет расширяться, поскольку планируется, что будут изобретены новейшие зондовые модификации. В туннельном микроскопе такое взаимодействие проявится в виде протекания постоянных токов в созданном туннельном контакте.
Не будет лишним упомянуть и другие виды зондовых микроскопов:
г. Минск, 220 073, ул. Скрыганова, 14,
помещение номер 23
+7 (969) 077-72-72 (WhatsApp)
+375 (17) 270-07-81
+375 (29) 626-19-06
info@ilpa-tech.ru