АСАМ Контактная резонансная спектроскопия

Основная идея Атомно-силовой Акустической Микроскопии (АСАМ) заключается в возбуждении колебаний находящегося в контакте с образцом кантилевера атомно-силового [1, 2]. Резонансные частоты кантилевера помимо других параметров, зависят от жесткости контакта зонд-образец и радиуса области контакта, которые в свою очередь зависят от модулей Юнга материалов образца и зонда, радиуса закругления кончика зонда, силы прижима зонда, рельефа поверхности.

Этот метод позволяет определять модуль Юнга по контактной жесткости с разрешением несколько в десятков нанометров. Как видно на анимации в процессе измерений с использованием АСАМ Контактной Резонансной Спектроскопии (КРС) образец закреплен на пьезоэлектрическом преобразователе. Он возбуждает акустические колебания в образце, которые приводят к колебаниям поверхности. Колебания поверхности передаются кантилеверу через кончик зонда. Колебания кантилевера регистрируются с помощью четырехсекционного фотодетектора и подаются на синхронный усилитель. Это устройство также может быть использовано для определения спектра колебаний кантилевера. Значения резонансных частот при известных характеристиках кантилевера и зонда позволяют определить приведенный модуль Юнга для образца [3, 4]. Одновременно с акустическим изображением получается рельеф поверхности образца в соответствии с контактным методом.

Ссылки

  1. US Pat. 5675075.
  2. US Pat 5852233.
  3. Rev. Sci. Instrum 67, 3281 (1996).
  4. J. Appl. Phys. 82, 966 (1997).