СЗМ Раман Нано ИК системы
Модульные СЗМ
Автоматизированные СЗМ
Специализированные СЗМ
 
 

Принципы работы СЗМ

Силовая спектроскопия

 

  Download Flash (0,5 Mb)
  Download mp4 (1,2 Mb)
Измерение сил в ССМ производится путем накопления силовых кривых, которые представляют собой зависимости отклонений кантилевера, dc, от положения образца вдоль z-оси (т.е. по направлению к или от зонда; z – положение пьезосканера). Предполагается простое соотношение (например. Закон Гука) между силой, F, и отклонением кантилевера:

F = - k dc
где k – жесткость кантилевера. Некоторые другие силы,  включаемые во взаимодействия зонд-образец при подводе и отводе образца представлены на рисунке слева [1].
Интерпретация АСМ силовых кривых практически полностью зависит от установления закономерностей силового взаимодействия, в том числе тех, которые определены с использованием приборов измерения поверхностных сил (surface force apparatus, SFA) [2]. Эти силовые законы описывают силы скорее как функции расстояний зонд-образец (D), чем как функции положения z-сканера. Поэтому, чтобы быть полезными, силовые кривые должны быть преобразованы в описания сил как функций расстояния D, F(D). Однако современные ССМ не обладают возможностью независимого определения  D. Вместо этого преобразование к зависимости от D достигается путем вычитания отклонения кантилевера из z-перемещения пьезосканера.

Для очень твердых образцов нулевое расстояние зонд-образец определяется как область на силовой кривой, где отклонение кантилевера в соотношении 1:1 связано с перемещением образца; на силовой кривой она проявляется как прямая линия с единичным наклоном. Скорректированная кривая называется «Кривая Сила-Расстояние» (Force–distance curve). Отметим, что определение D в этом приближении требует, чтобы зонд находился в контакте с образцом. На практике существуют два фактора (дальнодействующие силы и упругость образца) которые могут сделать определение точки контакта весьма затруднительным. Полная силовая кривая включает силы, измеренные при приближении зонда к образцу и его отводе от образца. Поскольку силы, действующие на зонд, отличаются при его движении по направлению к образцу и от образца, силовые кривые разделены на кривые подвода и отвода и рассматриваются отдельно. 

Ссылки
  1. TIBTECH 17, 143 (1999). 
  2. Israelashvili, J.N. (1992) Intermolecular and Surface Forces, Academic Press.
 
 
Copyright © 2015 - 2017, NT-MDT SI