Rasterkraftmikroskopie (AFM)

Das Rasterkraft-Mikroskop (Atomic Force Microscope, AFM) beruht auf der Abstandsabhängigkeit von atomaren Wechselwirkungskräften. Der Hauptbestandteil eines AFMs besteht aus einer Blattfeder, auf deren Unterseite eine nanoskopische Spitze angebracht ist. Im Idealfall besteht die Extremität aus einem einzigen Atom. Das System bestehend aus Blattfeder und Spitze wird als Cantilever bezeichnet. Im atomaren Maßstab wirken nun verschiedene attraktive oder repulsive Kräfte auf den Cantilever, z. B. Pauliwechselwirkung, van-der-Waals-Kräfte oder Coulombwechselwirkung, die zur Verbiegung der Blattfeder führen. Die Auslenkung kann mittels einem auf die Oberseite fokussierten Laserstrahls ermittelt werden, der auf einen Zwei-Feld-Detektor reflektiert wird. Aus der Abweichung vom Nullsignal kann bei geeigneter Kalibrierung direkt auf die Höheninformation geschlossen werden, und damit bei Rasterung über die Probe ein Höhenbild erstellt werden.

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