Métodos básicos de visualización de micro y nanoescructuras con el microscopio de fuerza atómica (AFM)

Principio

Aproximando una punta aguda de silicona montada en un voladizo (cantilever) para tomar una muestra de una superficie se produce una interacción a escala  atómica. El resultado es que el voladizo se curva, lo cual se detecta con láser. En modo estático, la desviación resultante se utiliza para investigar la topografía línea a línea de una superficie muestra usando un bucle de realimentación. En modo dinámico, el voladizo oscila a una frecuencia fija provocando una oscilación amortiguada cerca de la superficie. Los parámetros de medida (punto de juego (setpoint), ganancia de realimentacioón...) juegan un papel crucial en la calidad de la imagen. La dependencia en la calidad de la imagen se investiga para diferentes muestras de nano estructuras.

Tareas

Puesta a punto (set up) del microscopio y puesta en marcha (start up) del software. Montaje del voladizo (con punta) y aproximación de la punta hacia la muestra. Investigar la influencia de los parámetros de barrido (scaning) en la calidad de la imagen y en la función (performance), es decir ganancia PID, punto de juego (fuerza), amplitud de vibración y velocidad de barrido. Usar ambos modos de fuerza estática y dinámica. Imágenes de siete muestras diferentes (microestructuras, nano tubos de carbono, secciones transversales de piel, bacterias, estampador de CD, estructura de chip, cuentas de cristal) optimizando los parámetros respactivamente.

Qué se aprende

• Microscopio de fuerza atómica
• Potencial de Lennard-Jones
• Modo de fuerza estático
• Modo de fuerza dinámico
• Bucle de realimentación
• Fuerza
• Amplitud de vibración

El software está incluido. La computadora no se suministra.