r />
Рис. 24. АСМ - напівконтактному методи
напівконтактному метод має певні переваги в порівнянні контактними методами. Перш за все, при використанні цього методу тиск кантільовери на поверхню зразка істотно менше, що дозволяє працювати з більш м'якими і легко разрушающимися матеріалами, такими як полімери та біоматеріали. напівконтактному метод також більш чутливий до різних взаємодій з поверхнею, що дає можливість визначити ряд характеристик поверхні - розподіл в'язкості і пружності, електричних і магнітних доменів
АСМ - метод відображення фази - коли в процесі коливань кінчик зонда торкається поверхні зразка, він відчуває не тільки відразливі, але й адгезійні, капілярні і ряд інших сил. У результаті взаємодії зонда з поверхнею зразка відбувається зсув фази коливань. Якщо поверхня зразка є неоднорідною за своїми властивостями, відповідним буде і фазовий зсув. Розподіл фазового зсуву по поверхні буде відображати розподіл характеристик матеріалу зразка. Дозволяє отримувати інформацію в широкій області застосувань: для досліджень біологічних об'єктів, зразків з магнітними і електричними характеристиками, та ін.
Рис. 25. Метод відображення фази
Широко використовуваний переривчасто-контактний ( напівконтактному ). Метод володіє певними недоліками, пов'язаними з використанням системи зворотного зв'язку. Швидкість сканування в напівконтактному методі обмежується часом спрацьовування зворотного зв'язку. Однак, в результаті правильного підбору коефіцієнта посилення зворотного зв'язку цей недолік може бути усунутий. Також можлива настройка для оптимального відображення пологих і незначних змін рельєфу.
Рис. 26. АСМ - напівконтактному метод неузгодженості
АСМ - безконтактні методи - Безконтактна ССМ (БК ССМ), запропонована в 1987 р, володіє унікальними можливостями в порівнянні іншими методами зондової мікроскопії, такими як Контактна ССМ і СТМ. Відсутність сил відштовхування в БК ССМ дозволяє використовувати її в дослідженнях «м'яких зразків», при цьому в БК ССМ, на відміну від ВТМ, не потрібна наявність проводять зразків. БК ССМ використовує принцип визначення «модуляції амплітуди». Відповідна вимірювальна схема використовує зміни амплітуди коливань кантільовери (A), обумовлені взаємодією зонда із зразком. Робота за методом БК ССМ може бути описаний в термінах градиентно-силової моделі. Відповідно до цієї моделлю в межі малих A при наближенні кантільовери до зразка резонансна частота кантільовери зсувається на величину до свого нового значенням у відповідності з виразом
де є нове значення резонансної частоти кантільовери з номінальною величиною жорсткості, а - градієнта сили взаємодії кантільовери із зразком. Величина z представляє ефективний зазор зонд-зразок, для випадку сил тяжіння величина
негативна.
Рис. 27. АСМ - безконтактні методи
Якщо збудлива частота коливань кантільовери, то зрушення резонансної частоти в бік менших значень призводить до зменшення амплітуди коливань кантільовери з частотою при наближенні до зразка. Ці зміни амплітуди A використовуються в якості вхідного сигналу в системі зворотного зв'язку. Для отримання сканованого зображення за методом БК ССМ необхідно, насамперед, вибрати якусь амплітуду Aset в якості уставки, при цьому Aset lt; A (fset) коли кантилевер знаходиться далеко від поверхні зразка. Система зворотного зв'язку підводить кантилевер ближче до поверхні, поки його миттєва амплітуда A стане рівної амплітуді Aset при заданій частоті збудження коливань. Починаючи з цієї точки може початися сканування зразка в xy площині з утриманням системою зворотного зв'язку A=Aset=constant для отримання БК ССМ зображення. Система зворотного зв'язку підводить кантилевер ближче до зразка (в середньому) якщо Aset зменшується в якій-небудь точці, і відсуває кантилевер від зразка (в середньому) якщо Aset збільшується. В цілому, як наслідок вищевикладеної моделі в межі малих A відскановане зображення може розглядатися як рельєф постійного градієнта сили взаємодії зонд-зразок. Метод БК ССМ володіє тим перевагою, що зонд не контактує із зразком і тому не руйнує його і не спотворює його зображення. Зокрема, це може бути важливим при дослідженні біологічних зразків.
.4 Бліжнепольная оптична мікроскопія (СБОМ)
Традиційні методи отримання оптичних зображень об'єктів
мають суттєві обмеження, пов'язані з дифракцією світла. Одним з основоположних законів оптики є існування так називаються ваемого дифракційного межі, яка встановлює мінімальний розмір (R) об'єкта, зображення якого може бути побудоване оптичною системою при використанні світла з довжиною хвилі?:
де n- показник заломлення середовища. Для оптичного діапазону довжин хвиль граничний розмір становить величину порядка200? 300 нм. У бліжнепольной оптичної мікроскопії викорис...
