✖


Jump to content

Бесконтактная атомно-силовая микроскопия

DFM-изображение молекул нафталентетракарбоксильдиимида на серебре, взаимодействующих посредством водородных связей (77 К). Размер изображения 2×2 нм. На нижнем изображении показана модель атома (цвета: серый — углерод; белый — водород; красный — кислород; синий — азот). [1]

Бесконтактная атомно-силовая микроскопия ( NC-AFM ), также известная как динамическая силовая микроскопия ( DFM ), представляет собой режим атомно-силовой микроскопии , который сам по себе является разновидностью сканирующей зондовой микроскопии . В NC-AFM острый зонд перемещается близко (порядка ангстремов ) к исследуемой поверхности, затем зонд сканируется по всей поверхности, затем изображение строится на основе силового взаимодействия во время сканирования. Зонд подсоединяется к резонатору, обычно кремниевому кантилеверу или кварцевому резонатору . Во время измерений датчик приводится в движение так, что он колеблется. Силовые взаимодействия измеряются либо путем измерения изменения амплитуды колебаний на постоянной частоте недалеко от резонанса (амплитудная модуляция), либо путем измерения изменения резонансной частоты непосредственно с использованием цепи обратной связи (обычно системы фазовой автоподстройки частоты ), чтобы всегда управлять датчик на резонанс (частотная модуляция).

Режимы работы

[ редактировать ]

Ниже описаны два наиболее распространенных режима работы nc-AFM: частотная модуляция (FM) и амплитудная модуляция (AM).

Частотная модуляция

[ редактировать ]
Схематический рисунок примера установки FM-AFM с использованием кремниевого кантилевера в сверхвысоком вакууме и системы ФАПЧ для определения фазы и генерации сигнала возбуждения. Очень маленький наконечник устанавливается на колеблющийся кантилевер (1), находящийся вблизи образца (в данном случае кантилевер находится под образцом). Колебания кантилевера изменяются при взаимодействии иглы с образцом и фиксируются лазерным лучом (2), сфокусированным на задней части кантилевера. Отраженный луч проходит через зеркала к позиционно-чувствительному детектору (ПСД) (3). Сигнал PSD усиливается предусилителем. Устройство контроля амплитуды (4) измеряет амплитуду A этого сигнала, а контур обратной связи сравнивает ее с заданным значением и определяет усиление (рассеяние Γ) сигнала возбуждения (6) для кантилевера, который подается на вибрирующий пьезоэлектрический элемент. Для измерения резонансной частоты тока используется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) (5). Его управляемый напряжением генератор (ГУН) генерирует сигнал возбуждения (6) для кантилевера. Обнаруженный сдвиг частоты ∆f передается в другой контур обратной связи (7), который поддерживает постоянный сдвиг частоты путем изменения расстояния между иглой и поверхностью (положение z) путем изменения напряжения, приложенного к пьезотрубке. [2]

Атомно-силовая микроскопия с частотной модуляцией, представленная Альбрехтом, Грюттером, Хорном и Ругаром в 1991 году. [3] — это режим nc-AFM, в котором изменение резонансной частоты датчика отслеживается напрямую, всегда возбуждая датчик при резонансе . Для поддержания возбуждения при резонансе электроника должна поддерживать разность фаз 90° между возбуждением и откликом датчика. Это делается либо путем возбуждения датчика со сдвигом фазы сигнала отклонения на 90°, либо с помощью усовершенствованной системы фазовой автоподстройки частоты, которая может синхронизироваться с определенной фазой. [4] Затем микроскоп может использовать изменение резонансной частоты ( е) в качестве опорного канала СЗМ, либо в режиме обратной связи , либо может записываться непосредственно в режиме постоянной высоты .

При записи частотно-модулированных изображений обычно используется дополнительная петля обратной связи для поддержания постоянной амплитуды резонанса путем регулировки амплитуды возбуждения. Записывая амплитуду возбуждения во время сканирования (обычно называемую каналом демпфирования, поскольку потребность в более высокой амплитуде возбуждения соответствует большему демпфированию в системе), записывается дополнительное изображение, показывающее только неконсервативные силы. Это позволяет разделить консервативные и неконсервативные силы в эксперименте.

Амплитудная модуляция

[ редактировать ]
Изменение резонансной частоты датчика АСМ, вызванного резонансом (режим амплитудной модуляции), вызывает изменение амплитуды.

Амплитудная модуляция была одним из первоначальных режимов работы, представленных Биннигом и Квейтом в их основополагающей статье по АСМ 1986 года. [5] в этом режиме датчик возбуждается вне резонанса. Возбуждая датчик чуть выше его резонансной частоты, можно обнаружить силы, которые изменяют резонансную частоту, отслеживая амплитуду колебаний. Сила притяжения, действующая на зонд, вызывает уменьшение резонансной частоты датчика, поэтому частота возбуждения находится дальше от резонанса, а амплитуда уменьшается, для силы отталкивания верно обратное. Управляющая электроника микроскопа может затем использовать амплитуду в качестве опорного канала СЗМ либо в режиме обратной связи , либо ее можно записывать непосредственно в режиме постоянной высоты .

Амплитудная модуляция может оказаться неудачной, если в ходе эксперимента изменяются неконсервативные силы (затухание), так как при этом изменяется амплитуда самого резонансного пика, что будет интерпретироваться как изменение резонансной частоты. [ нужна ссылка ] Другая потенциальная проблема с амплитудной модуляцией заключается в том, что внезапное изменение силы отталкивания (менее притяжения) может сместить резонанс за пределы частоты возбуждения, вызывая его снова уменьшение. В режиме постоянной высоты это просто приведет к появлению артефакта изображения, но в режиме обратной связи обратная связь будет восприниматься как более сильная сила притяжения, вызывая положительную обратную связь до тех пор, пока обратная связь не достигнет насыщения.

Преимущество амплитудной модуляции состоит в том, что имеется только один контур обратной связи (контур топографической обратной связи) по сравнению с тремя в частотной модуляции (контур фазы/частоты, контур амплитуды и контур топографии), что значительно упрощает как эксплуатацию, так и реализацию. Однако амплитудная модуляция редко используется в вакууме, поскольку добротность датчика обычно настолько высока, что датчик колеблется много раз, прежде чем амплитуда установится на новое значение, что замедляет работу.

Датчики

[ редактировать ]

Кремниевый микрокантилевер

[ редактировать ]

Кремниевые микрокантилеверы используются как для контактной АСМ, так и для nc-AFM. Кремниевые микрокантилеверы изготавливаются путем травления небольших (~100×10×1 мкм) кантилеверов прямоугольной, треугольной или V-образной формы из нитрида кремния. Первоначально они производились без встроенных наконечников, и металлические наконечники приходилось напылять. [6] позже был найден метод интеграции наконечников в процесс изготовления кантилевера. [7]

Кантилеверы nc-AFM обычно имеют более высокую жесткость ~ 40 Н/м и резонансную частоту ~ 200 кГц, чем контактные кантилеверы AFM (с жесткостью ~ 0,2 Н/м и резонансными частотами ~ 15 кГц). Причиной более высокой жесткости является предотвращение защелкивания зонда при контакте с поверхностью из-за сил Ван-дер-Ваальса . [8]

На кончики кремниевых микрокантилеверов можно наносить покрытие для конкретных целей, например, ферромагнитное покрытие для использования в качестве магнитно-силового микроскопа . Легируя выполнять кремний, можно сделать датчик проводящим, что позволит одновременно сканирующую туннельную микроскопию (СТМ) и работу NC-AFM. [9]

Датчик qPlus

[ редактировать ]
Схема датчика qPlus. Красная и синяя области представляют собой два золотых электрода кварцевого камертона (светло-желтый).

Датчик qPlus используется во многих NC-AFM для сверхвысокого вакуума . Изначально датчик был сделан на основе кварцевого камертона от наручных часов. В отличие от кварцевого камертонного датчика, который состоит из двух связанных зубцов, колеблющихся навстречу друг другу, датчик qPlus имеет только один колеблющийся зубец. Камертон приклеивают к держателю так, чтобы один зубец камертона был неподвижен, а вольфрамовую проволоку с протравленной острой вершиной. затем к свободному зубцу приклеивают [10] Датчик был изобретен в 1996 году. [11] физик Франц Дж. Гиссибль . Сигнал отклонения АСМ генерируется за счет пьезоэлектрического эффекта и может считываться с двух электродов камертона.

Поскольку вольфрамовый наконечник является проводящим, датчик можно использовать для комбинированной работы СТМ/NC-AFM. Наконечник может быть либо электрически подключен к одному из электродов камертона, либо к отдельной тонкой (диаметром ~30 мкм) золотой проволоке. [12] Преимущество отдельного провода в том, что он позволяет уменьшить перекрестные помехи между туннельным током и каналами отклонения, однако провод будет иметь собственный резонанс, который может повлиять на резонансные свойства датчика. Новые версии датчика qPlus с одним или несколькими встроенными сервисными электродами, как предложено в ссылке. [13] и реализовано в [14] решить эту проблему. Реакция Бергмана недавно была получена группой IBM в Цюрихе с использованием такого датчика qPlus со встроенным электродом СТМ. [15]

Датчик имеет гораздо более высокую жесткость, чем кремниевые микрокантилеверы, ~1800 Н/м. [16] (размещение наконечника дальше по зубцу может привести к повышению жесткости ~2600 Н/м). [17] ). Эта более высокая жесткость позволяет использовать более высокие силы перед защелкиванием и контактной нестабильностью. Резонансная частота датчика qPlus обычно ниже, чем у кремниевого микрокантилевера, и составляет ~ 25 кГц (до установки наконечника камертоны для часов имеют резонансную частоту 32 768 Гц). Несколько факторов (в частности, шум детектора и собственная частота) влияют на скорость работы. [18] Датчики qPlus с длинными наконечниками, приближающимися к длине датчика, отображают движение вершины, которая больше не перпендикулярна поверхности, таким образом исследуя силы в направлении, отличном от ожидаемого. [19]

Другие датчики

[ редактировать ]

До разработки кремниевого микрокантилевера использовалась золотая фольга. [5] или вольфрамовая проволока [20] использовались в качестве датчиков АСМ. Использовался ряд конструкций кварцевых резонаторов. [21] [22] самым известным является вышеупомянутый датчик qPlus. Новой разработкой, которая привлекает внимание, является KolibriSensor. [23] использование удлиненного кварцевого резонатора с очень высокой резонансной частотой (~ 1 МГц), обеспечивающей очень быструю работу.

Измерения силы

[ редактировать ]

Силовая спектроскопия

[ редактировать ]

Силовая спектроскопия — это метод измерения сил между зондом и образцом. В этом методе топографическая петля обратной связи отключена, и наконечник наклоняется к поверхности, а затем назад. Во время нарастания фиксируется сдвиг амплитуды или частоты (в зависимости от режима работы), чтобы показать силу взаимодействия на разных расстояниях. Силовая спектроскопия изначально выполнялась в режиме амплитудной модуляции, [24] но сейчас чаще применяется при частотной модуляции. Сила не измеряется напрямую во время спектроскопических измерений, вместо этого измеряется сдвиг частоты, который затем необходимо преобразовать в силу. Сдвиг частоты можно вычислить, [8] к:

где - колебание наконечника от положения равновесия, и - жесткость и резонансная частота датчиков, и – амплитуда колебаний. Угловые скобки представляют собой среднее значение одного цикла колебаний. Однако превратить сдвиг частоты измерений в силу, необходимую в реальном эксперименте, гораздо сложнее. Для этого преобразования обычно используются два метода: метод Садера-Джарвиса. [25] и матричный метод Гиссибля. [26]

Для измерений химических сил влияние дальнодействующих сил Ван-дер-Ваальса необходимо вычесть из данных о сдвиге частоты. Первоначально это было сделано путем подгонки степенного закона к дальнему «хвосту» спектра (когда кончик находится далеко от поверхности) и экстраполяции этого на короткодействующее взаимодействие (кончик близко к поверхности). Однако этот фитинг очень чувствителен к тому, где выбрано разделение между силами дальнего и ближнего действия, что приводит к сомнительной точности результатов. Обычно наиболее подходящим методом является проведение двух спектроскопических измерений: одно над любой изучаемой молекулой, а второе над нижним участком чистой поверхности, а затем непосредственное вычитание второго из первого. Этот метод неприменим к изучаемым объектам на плоской поверхности, поскольку нижнего сечения не может быть.

Решетчатая спектроскопия

[ редактировать ]

Решеточная спектроскопия является расширением силовой спектроскопии, описанной выше. В сеточной спектроскопии несколько спектров сил снимаются в сетке над поверхностью, чтобы построить трехмерную карту сил над поверхностью. Эти эксперименты могут занять значительное время, часто более 24 часов, поэтому микроскоп обычно охлаждают жидким гелием или используют метод отслеживания атомов для поправки на дрейф. [27]

Измерения боковой силы

[ редактировать ]

Измерения боковой силы можно выполнять с помощью зонда NC-AFM, колеблющегося перпендикулярно исследуемой поверхности. [28] В этом методе используется метод, аналогичный принудительной спектроскопии, за исключением того, что наконечник перемещается параллельно поверхности, пока регистрируется сдвиг частоты. Это повторяется на нескольких высотах над поверхностью, начиная далеко от поверхности и приближаясь. После любого изменения поверхности, например перемещения атома по поверхности, эксперимент прекращается. В результате остается двумерная сетка измеренных частотных сдвигов. Используя соответствующий расчет силовой спектроскопии, каждый из векторов вертикального сдвига частоты можно преобразовать в вектор сил в направлении z , создавая таким образом двумерную сетку рассчитанных сил. Эти силы можно интегрировать по вертикали для создания двумерной карты потенциала. Тогда можно дифференцировать потенциал по горизонтали, чтобы рассчитать боковые силы. Поскольку этот метод основан на тяжелой математической обработке, в которой каждое состояние предполагает вертикальное движение наконечника, очень важно, чтобы датчик не находился под углом и чтобы длина наконечника была очень короткой по сравнению с длиной датчика. [19] Прямое измерение боковых сил возможно с использованием режима кручения с помощью кремниевого кантилевера. [29] или ориентируя датчик так, чтобы он колебался параллельно поверхности. [30] Используя последний метод, Weymouth et al. измерили крошечное взаимодействие двух молекул CO, а также боковую жесткость наконечника с наконечником CO. [31]

Субмолекулярная визуализация

[ редактировать ]
Иллюстрация взаимодействия наконечника АСМ с концевым CO и образцом. (1) Кончик находится далеко от красного адатома и не имеет изгиба. (2) По мере приближения иглы к адатому взаимодействие вызывает изгиб молекулы CO, что влияет на качество достижимого топографического изображения.

Субмолекулярное разрешение может быть достигнуто в режиме постоянной высоты. В этом случае крайне важно эксплуатировать кантилевер при малых, даже субангстремовых, амплитудах колебаний. В этом случае сдвиг частоты не зависит от амплитуды и наиболее чувствителен к силам ближнего действия. [32] возможно, обеспечивающий контраст атомного масштаба на небольшом расстоянии между зондом и образцом. Требование малой амплитуды удовлетворяется датчиком qplus. Консоли на основе датчиков qplus намного жестче обычных кремниевых кантилеверов, что обеспечивает стабильную работу в режиме отрицательной силы без нестабильностей. [33] Дополнительным преимуществом жесткого кантилевера является возможность измерения туннельного тока СТМ во время проведения эксперимента АСМ, обеспечивая тем самым дополнительные данные для изображений АСМ. [16]

Чтобы повысить разрешение до истинно атомного масштаба, вершину кончика кантилевера можно функционализировать атомом или молекулой хорошо известной структуры и подходящих характеристик. Функционализация наконечника осуществляется путем подбора выбранной частицы до конца вершины наконечника. Молекула CO оказалась отличным вариантом для функционализации наконечника. [34] но были изучены и другие возможности, такие как атомы Xe. Было показано, что реактивные атомы и молекулы, такие как галогены Br и Cl или металлы, не подходят для целей визуализации. [35] Благодаря инертной вершине наконечника можно приблизиться к образцу в стабильных условиях, тогда как реактивный наконечник имеет больше шансов случайно сдвинуть или захватить атом из образца. Атомный контраст достигается в области сил отталкивания вблизи образца, где сдвиг частоты обычно объясняется отталкиванием Паули из-за перекрытия волновых функций между иглой и образцом. [34] [36] [37] С другой стороны, взаимодействие Ван-дер-Ваальса просто добавляет диффузный фон к общей силе.

Во время захвата молекула CO ориентируется так, что атом углерода прикрепляется к металлическому наконечнику зонда. [38] [39] Молекула CO из-за своей линейной структуры может изгибаться, испытывая при сканировании различные силы, как показано на рисунке. Этот изгиб, по-видимому, является основной причиной улучшения контрастности. [34] [36] хотя это не является общим требованием к атомному разрешению для различных концов наконечника, таких как один атом кислорода, который демонстрирует незначительный изгиб. [40] Кроме того, изгиб молекулы CO вносит свой вклад в изображения, что может вызвать появление особенностей, подобных связям, в местах, где связи отсутствуют. [36] [41] Таким образом, следует быть осторожным при интерпретации физического смысла изображения, полученного с помощью изгибающейся молекулы, такой как CO.

Заметные результаты

[ редактировать ]

nc-AFM была первой формой АСМ, позволяющей добиться изображений с истинным атомным разрешением вместо усреднения по множественным контактам как на нереактивных, так и на реактивных поверхностях. [32] nc-AFM была первой формой микроскопии, позволившей получить изображения субатомного разрешения, первоначально на кончиках атомов. [42] а позже и отдельные адатомы железа на меди. [43] nc-AFM был первым методом, позволяющим напрямую отображать химические связи в реальном пространстве, см. врезку. Такое разрешение было достигнуто путем улавливания одной молекулы CO на вершине иглы.nc-AFM использовался для исследования силового взаимодействия между одной парой молекул. [44]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Свитман, AM; Джарвис, СП; Санг, Хунцянь; Леккас, И.; Рахе, П.; Ван, Ю; Ван, Цзяньбо; Чампнесс, Северная Каролина; Канторович Л.; Мориарти, П. (2014). «Картирование силового поля сборки с водородными связями» . Природные коммуникации . 5 : 3931. Бибкод : 2014NatCo...5.3931S . дои : 10.1038/ncomms4931 . ПМК   4050271 . ПМИД   24875276 .
  2. ^ Клинг, Феликс (2016). Диффузия и структурообразование молекул на кальците(104) (доктор философии). Йоханнес Гутенберг-Университет Майнца.
  3. ^ Альбрехт, ТР; Грюттер, П.; Хорн, Д.; Ругар, Д. (1991). «Обнаружение частотной модуляции с использованием высокодобротных кантилеверов для повышения чувствительности силового микроскопа» . Журнал прикладной физики . 69 (2): 668. Бибкод : 1991JAP....69..668A . дои : 10.1063/1.347347 . ISSN   0021-8979 . S2CID   54778422 .
  4. ^ Нони, Лоран; Баратов, Алексис; Шер, Доминик; Пфайффер, Оливер; Ветцель, Адриан; Мейер, Эрнст (2006). «Бесконтактный симулятор атомно-силовой микроскопии с фазовой автоподстройкой частоты детектирования и возбуждения». Физический обзор B . 74 (23): 235439. arXiv : Physics/0701343 . Бибкод : 2006PhRvB..74w5439N . дои : 10.1103/PhysRevB.74.235439 . ISSN   1098-0121 . S2CID   39709645 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Бинниг, Г.; Quate, CF; Гербер, К. (1986). «Атомно-силовой микроскоп» . Письма о физических отзывах . 56 (9): 930–933. Бибкод : 1986PhRvL..56..930B . doi : 10.1103/PhysRevLett.56.930 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   10033323 .
  6. ^ Акамине, С.; Барретт, Колорадо; Quate, CF (1990). «Улучшенные изображения атомно-силового микроскопа с использованием микрокантилеверов с острыми кончиками». Письма по прикладной физике . 57 (3): 316. Бибкод : 1990ApPhL..57..316A . дои : 10.1063/1.103677 .
  7. ^ Альбрехт, Т.Р. (1990). «Микроизготовление консольных щупов для атомно-силового микроскопа». Журнал вакуумной науки и техники А. 8 (4): 3386–3396. Бибкод : 1990JVSTA...8.3386A . дои : 10.1116/1.576520 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Гиссибль, Франц (1997). «Силы и частотные сдвиги в динамической силовой микроскопии атомного разрешения» . Физический обзор B . 56 (24): 16010–16015. Бибкод : 1997PhRvB..5616010G . дои : 10.1103/PhysRevB.56.16010 .
  9. ^ Гиссибль, Ф.Дж.; Трафас, Б.М. (1994). «Пьезорезистивные кантилеверы, используемые для сканирования туннельного и сканирующего силового микроскопа в сверхвысоком вакууме» (PDF) . Обзор научных инструментов . 65 (6): 1923. Бибкод : 1994RScI...65.1923G . дои : 10.1063/1.1145232 .
  10. ^ Гиссибль, Франц Дж. (1998). «Высокоскоростной датчик силы для силовой микроскопии и профилометрии с использованием кварцевого камертона» (PDF) . Письма по прикладной физике . 73 (26): 3956–3958. Бибкод : 1998АпФЛ..73.3956Г . дои : 10.1063/1.122948 .
  11. ^ Гиссибль, Франц Й. «Устройство для бесконтактного сканирования поверхности и способ его выполнения». Патент Германии DE 19633546, 20 августа 1996 г., опубликован 26 февраля 1998 г.
  12. ^ Майзик, Жолт; Сетвин, Мартин; Беттак, Андреас; Фельц, Альбрехт; Чаб, Владимир; Елинек, Павел (2012). «Одновременные измерения тока, силы и рассеяния на поверхности Si(111) 7×7 с помощью оптимизированной техники qPlus AFM/STM» . Журнал нанотехнологий Бейльштейна . 3 : 249–259. дои : 10.3762/bjnano.3.28 . ПМЦ   3323914 . ПМИД   22496998 .
  13. ^ Гиссибль, Франц Дж. «Датчик для бесконтактного профилирования поверхности» , патент США 8 393 009 , дата приоритета 23 ноября 2010 г., выдан 5 марта 2013 г.
  14. ^ Гиссибль, Франц Дж. «Датчик qPlus, мощное ядро ​​для атомно-силового микроскопа» Rev. Sci. Инструмент. 90, 011101, 2019 https://doi.org/10.1063/1.5052264
  15. ^ «- Ютуб» . Ютуб .
  16. ^ Перейти обратно: а б Гиссибль, Франц Дж. (2000). «Атомное разрешение Si(111)-(7×7) методом бесконтактной атомно-силовой микроскопии с датчиком силы на основе кварцевого камертона» (PDF) . Письма по прикладной физике . 76 (11): 1470–1472. Бибкод : 2000АпФЛ..76.1470Г . дои : 10.1063/1.126067 .
  17. ^ Свитман, А.; Джарвис, С.; Данза, Р.; Бамидел, Дж.; Канторович Л.; Мориарти, П. (2011). «Манипулирование Si (100) при 5 К с использованием частотно-модулированной атомно-силовой микроскопии qPlus: роль дефектов и динамики в механическом переключении атомов». Физический обзор B . 84 (8): 085426. Бибкод : 2011PhRvB..84h5426S . дои : 10.1103/PhysRevB.84.085426 .
  18. ^ Гиссибль, Франц; Пильмайер, Флориан; Эгучи, Тоёаки; Ан, Тосио; Хасэгава, Юкио (2013). «Сравнение датчиков силы для атомно-силовой микроскопии на основе кварцевых камертонов и резонаторов растяжения». Физический обзор B . 84 (12): 125409. arXiv : 1104.2987 . Бибкод : 2011PhRvB..84l5409G . дои : 10.1103/PhysRevB.84.125409 . S2CID   22025299 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Стерлинг, Джулиан; Шоу, Гордон А. (2013). «Расчет влияния геометрии иглы на бесконтактную атомно-силовую микроскопию с использованием датчика qPlus» . Журнал нанотехнологий Бейльштейна . 4 : 10–19. дои : 10.3762/bjnano.4.2 . ПМЦ   3566854 . ПМИД   23400392 .
  20. ^ Мейер, Герхард; Амер, Набиль М. (1988). «Новый оптический подход к атомно-силовой микроскопии». Письма по прикладной физике . 53 (12): 1045. Бибкод : 1988ApPhL..53.1045M . дои : 10.1063/1.100061 .
  21. ^ Барцке, К.; Антрак, Т.; Шмидт, К.Х.; Дамманн, Э.; Шаттерни, CH (1993). «Игольчатый датчик микромеханический детектор для атомно-силовой микроскопии». Международный журнал оптоэлектроники . 8 (5/6): 669.
  22. ^ Хейде, М.; Кулавик, М.; Руст, Х.-П.; Фройнд, Х.-Й. (2004). «Двойной кварцевый камертонный датчик для низкотемпературной атомно-силовой и сканирующей туннельной микроскопии». Обзор научных инструментов . 75 (7): 2446. Бибкод : 2004RScI...75.2446H . дои : 10.1063/1.1765753 .
  23. ^ Торбрюгге, Стефан; Шафф, Оливер; Рихен, Йорг (2010). «Применение KolibriSensor для комбинированной сканирующей туннельной микроскопии атомного разрешения и бесконтактной атомно-силовой микроскопии». Журнал вакуумной науки и техники Б. 28 (3): C4E12. Бибкод : 2010JVSTB..28E..12T . дои : 10.1116/1.3430544 .
  24. ^ Джарвис, СП; Ямада, Х.; Ямамото, С.-И.; Токумото, Х.; Петика, Дж. Б. (1996). «Прямое механическое измерение межатомных потенциалов». Природа . 384 (6606): 247–249. Бибкод : 1996Natur.384..247J . дои : 10.1038/384247a0 . S2CID   44480752 .
  25. ^ Сэдер, Джон Э.; Джарвис, Сюзанна П. (2004). «Точные формулы для силы взаимодействия и энергии в силовой спектроскопии частотной модуляции». Письма по прикладной физике . 84 (10): 1801. Бибкод : 2004ApPhL..84.1801S . дои : 10.1063/1.1667267 .
  26. ^ Гиссибль, Ф.Дж. (2001). «Прямой метод расчета сил между зондом и образцом на основе частотных сдвигов в атомно-силовой микроскопии с частотной модуляцией» (PDF) . Письма по прикладной физике . 78 (1): 123–125. Бибкод : 2001АпФЛ..78..123Г . дои : 10.1063/1.1335546 .
  27. ^ Рахе, Филипп; Шютте, Йенс; Шнидерберенд, Вернер; Райхлинг, Майкл; Абэ, Масаюки; Сугимото, Ёсиаки; Кюнле, Анжелика (2011). «Гибкая система компенсации дрейфа для точного трехмерного картографирования сил в условиях серьезного дрейфа» . Обзор научных инструментов . 82 (6): 063704–063704–7. Стартовый код : 2011RScI...82f3704R . дои : 10.1063/1.3600453 . ПМИД   21721699 .
  28. ^ Тернес, М.; Лутц, КП; Хирджибехедин, CF; Гиссибль, Ф.Дж.; Генрих, AJ (2008). «Сила, необходимая для перемещения атома по поверхности» (PDF) . Наука . 319 (5866): 1066–1069. Бибкод : 2008Sci...319.1066T . дои : 10.1126/science.1150288 . ПМИД   18292336 . S2CID   451375 .
  29. ^ Пфайффер, О.; Бенневиц, Р.П.; Баратов А.; Мейер, Э.; Грюттер, П.Дж. (2002). «Измерения латеральных сил в динамической силовой микроскопии» . Физический обзор B . 65 (16): 161403(R). Бибкод : 2002PhRvB..65p1403P . дои : 10.1103/physrevb.65.161403 . S2CID   119883172 .
  30. ^ Гиссибль, Ф.Дж.; Герц, член парламента; Маннхарт, Дж. (2002). «Трение, прослеженное до отдельного атома» . ПНАС . 99 (16): 12006–10. Бибкод : 2002PNAS...9912006G . дои : 10.1073/pnas.182160599 . ПМК   129388 . ПМИД   12198180 .
  31. ^ Уэймут, Эй Джей; Хофманн, Т.; Гиссибль, Ф.Дж. (2014). «Количественная оценка молекулярной жесткости и взаимодействия с помощью латеральной силовой микроскопии» (PDF) . Наука . 343 (6175): 1120–2. Бибкод : 2014Sci...343.1120W . дои : 10.1126/science.1249502 . ПМИД   24505131 . S2CID   43915098 .
  32. ^ Перейти обратно: а б Гиссибль, Франц Дж. (2003). «Достижения атомно-силовой микроскопии». Обзоры современной физики . 75 (3): 949–983. arXiv : cond-mat/0305119 . Бибкод : 2003РвМП...75..949Г . дои : 10.1103/RevModPhys.75.949 . S2CID   18924292 .
  33. ^ Сварт, Ингмар; Гросс, Лео; Лильджерот, Питер (2011). «Химия и физика мономолекул, исследованная с помощью низкотемпературной сканирующей зондовой микроскопии». ХимИнформ . 42 (45): 9011–9023. дои : 10.1002/chin.201145278 . ISSN   0931-7597 . ПМИД   21584325 .
  34. ^ Перейти обратно: а б с Гросс, Л.; Мон, Ф.; Молл, Н.; Лильджерот, П.; Мейер, Г. (2009). «Химическая структура молекулы, разрешенная с помощью атомно-силовой микроскопии». Наука . 325 (5944): 1110–1114. Бибкод : 2009Sci...325.1110G . дои : 10.1126/science.1176210 . ПМИД   19713523 . S2CID   9346745 .
  35. ^ Мон, Фабиан; Шулер, Бруно; Гросс, Лео; Мейер, Герхард (2013). «Различные советы для атомно-силовой микроскопии высокого разрешения и сканирующей туннельной микроскопии одиночных молекул». Письма по прикладной физике . 102 (7): 073109. Бибкод : 2013АпФЛ.102г3109М . дои : 10.1063/1.4793200 . ISSN   0003-6951 .
  36. ^ Перейти обратно: а б с Хапала, Прокоп; Кичин, Георгий; Вагнер, Кристиан; Таутц, Ф. Стефан; Темиров, Руслан; Елинек, Павел (19 августа 2014 г.). «Механизм получения изображений СТМ/АСМ высокого разрешения с функционализированными наконечниками». Физический обзор B . 90 (8): 085421. arXiv : 1406.3562 . Бибкод : 2014PhRvB..90h5421H . дои : 10.1103/physrevb.90.085421 . ISSN   1098-0121 . S2CID   53610973 .
  37. ^ Молл, Николай; Гросс, Лео; Мон, Фабиан; Куриони, Алессандро; Мейер, Герхард (22 декабря 2010 г.). «Механизмы, лежащие в основе повышенного разрешения атомно-силовой микроскопии с функционализированными наконечниками» . Новый журнал физики . 12 (12): 125020. Бибкод : 2010NJPh...12l5020M . дои : 10.1088/1367-2630/12/12/125020 . ISSN   1367-2630 .
  38. ^ Ли, HJ (26 ноября 1999 г.). «Формирование и определение одинарных связей с помощью сканирующего туннельного микроскопа». Наука . 286 (5445): 1719–1722. дои : 10.1126/science.286.5445.1719 . ISSN   0036-8075 . PMID   10576735 .
  39. ^ Бартельс, Л.; Мейер, Г.; Ридер, К.-Х.; Велич, Д.; Кнозель, Э.; Хотцель, А.; Вольф, М.; Эртл, Г. (1998). «Динамика электронно-индуцированного манипулирования отдельными молекулами CO на Cu (111)». Письма о физических отзывах . 80 (9): 2004–2007. Бибкод : 1998PhRvL..80.2004B . doi : 10.1103/physrevlett.80.2004 . hdl : 21.11116/0000-0006-C419-1 . ISSN   0031-9007 .
  40. ^ Мёниг, Гарри; Эрмосо, Диего Р.; Диас Арадо, Оскар; Тодорович, Милица; Тиммер, Александр; Шюер, Саймон; Лангевиш, Гернот; Перес, Рубен; Фукс, Харальд (2015). «Субмолекулярная визуализация с помощью бесконтактной атомно-силовой микроскопии с атомом кислорода, жестко связанным с металлическим зондом». АСУ Нано . 10 (1): 1201–1209. дои : 10.1021/acsnano.5b06513 . ISSN   1936-0851 . ПМИД   26605698 .
  41. ^ Хямяляйнен, Сампса К.; ван дер Хейден, Надин; ван дер Лит, Йост; ден Хартог, Стефан; Лильджерот, Питер; Сварт, Ингмар (2014). «Межмолекулярный контраст на изображениях атомно-силовой микроскопии без межмолекулярных связей». Письма о физических отзывах . 113 (18): 186102. arXiv : 1410.1933 . Бибкод : 2014PhRvL.113r6102H . дои : 10.1103/physrevlett.113.186102 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   25396382 . S2CID   8309018 .
  42. ^ Гиссибль, Ф.Дж.; Хембахер, С.; Билефельдт, Х.; Маннхарт, Дж. (2000). «Субатомные особенности на поверхности кремния (111)-(7×7), наблюдаемые с помощью атомно-силовой микроскопии» (PDF) . Наука . 289 (5478): 422–426. Бибкод : 2000Sci...289..422G . дои : 10.1126/science.289.5478.422 . ПМИД   10903196 .
  43. ^ Эммрих, М.; и др. (2015). «Силовая микроскопия с субатомным разрешением выявляет внутреннюю структуру и места адсорбции небольших кластеров железа» (PDF) . Наука . 348 (6232): 308–311. Бибкод : 2015Sci...348..308E . дои : 10.1126/science.aaa5329 . hdl : 10339/95969 . ПМИД   25791086 . S2CID   29910509 .
  44. ^ Чиуту, К.; Свитман, AM; Лакин, AJ; Стэннард, А.; Джарвис, С.; Канторович Л.; Данн, Дж.Л.; Мориарти, П. (2012). «Точная ориентация одиночной молекулы C_{60} на кончике сканирующего зондового микроскопа». Письма о физических отзывах . 108 (26): 268302. Бибкод : 2012PhRvL.108z8302C . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.268302 . ПМИД   23005019 .
Викискладе есть медиафайлы по теме бесконтактной атомно-силовой микроскопии .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Non-contact_atomic_force_microscopy&oldid=1202292365"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 42d121cdaee276e4a1b56a8ea3229d98__1706865300
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/42/98/42d121cdaee276e4a1b56a8ea3229d98.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Non-contact atomic force microscopy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)