تبلیغات
انجمن علمی نانوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی یزد - میکروسکوپ‌های پروپی روبشی 2 AFM
سه شنبه 2 آبان 1391  10:51 ق.ظ    ویرایش: - -

AFM نوع دوم میکروسکوپ‌های پروپی روبشی است که سطح نمونه را توسط یک سوزن تیز  روبش می‌کند. AFM بر پایه‌ی‌ نیروی الکترونی بین نوک پروپ میکروسکوپ و نمونه است. نیروی برهم‌کنش بین نوک پروپ و سطح نمونه، به فاصله‌ی نمونه از نوک پروپ بستگی دارد. برای مثال، وقتی نمونه به نوک پروپ بسیار نزدیک باشد، نیروی دافعه‌ی واندروالس، و هرگاه سطح نمونه از نوک پروپ دور باشد، نیروی جاذبه‌ی واندروالس نقش مهمی را بازی می‌کنند.


شکل 1. شماتیک عملکرد afm

اساس کار AFM به این صورت است که نوک پروپ این میکروسکوپ به یک تیرک (کانتی‌لیور) متصل است (مانند شکل1) که تغییر در نیروی اتمی آن را خم می‌کند. این سوزن از جنس سیلیکون یا نیترید سیلیکون بوده و ابعادی در محدوده نانومتر دارد. در واقع، نیروی وارد شده به سوزن، تیرک را خم کرده و بدین طریق می‌توان میزان نیروی وارد شده به سوزن را با توجه به قانون هوک به دست آورد. برای اندازه‌گیری میزان جابجایی تیرک در این میکروسکوپ‌ها از پرتو لیزر استفاده می‌شود.

2. روش‌های تصویربرداری از طریق AFM

برای تصویربرداری از طریق میکروسکوپ نیروی اتمی، معمولاً از دو روش استفاده می‌شود:

2-1) روش تماسی (استاتیک یا AFM-DC)

در روش تماسی، نوک پروپ به نمونه تماس پیدا می‌کند و نیروی دافعه بین اتم‌های سطح نمونه و نوک پروپ، نیروی غالب در این روش است. در این روش، نیروی اعمالی به نوک پروپ ثابت است. با استفاده از دنبال کردن انحرافات به وجود آمده در تیرک در اثر حرکت سوزن میکروسکوپ روی سطح نمونه، ‌می‌توان ساختاری از سطح نمونه را به دست آورد.

2-2) روش غیرتماسی (دینامیک یا AFM-AC)

در روش غیرتماسی، تیرک در فرکانسی نزدیک به فرکانس طبیعی خود لرزش می‌کند و نوک پروپ بسیار نزدیک به نمونه بوده و نیروی جاذبه بین اتم‌های سطح نمونه و نوک پروپ، نیروی غالب است. تغییرات در نیروهای اتمی بین تیرک و سطح ماده را می‌توان از تغییرات در دوره‌ی تناوب فرکانس طبیعی تیرک متوجه شد. با کاهش فاصله‌ی نوک پروپ با سطح نمونه که منجر به افزایش نیرو می‌شود، دامنه‌ی نوسان تیرک کاهش می‌یابد. با استفاده از دنبال کردن تغییرات دوره تناوب فرکانس طبیعی تیرک می‌توان ساختاری از سطح نمونه را به دست آورد.

3. کاربردهای AFM

3-1) به دست آوردن تصاویر توپوگرافی و فاز

این تصاویر در واقع نقشه‌ای از تغییرات خواص مکانیکی و فیزیکی سطح نمونه است. تصاویر توپوگرافی مستقیماً اندازه‌گیری‌های سه بعدی از ساختار سطح را ممکن می‌سازند و بزرگ‌نمایی قابل دسترس با آن بسیار بیشتر از میکروسکوپ‌های نوری و حتا میکروسکوپ الکترونی است. علاوه بر توپوگرافی، با استفاده از تصاویر فاز می‌توان تغییر خواص مکانیکی (و در نتیجه تغییر جنسیت) سطح را بررسی کرد. بنابراین، می‌توان با مقایسه تصاویر فاز با توپوگرافی موادی که از چند فاز مجزا تشکیل شده‌اند (مثل نانوکامپوزیت‌ها) فازهای مختلف را از هم تمیز داد.

3-2) به دست آوردن تصویر مغناطیسی

جهت تهیه تصویر مغناطیسی از تکنیک میکروسکوپ نیروی مغناطیسی 4 (MFM) استفاده می‌شود. این نوع میکروسکوپ از یک پروپ مغناطیسی برای آنالیز برهم‌کنش‌های مغناطیسی بین پروپ و سطح استفاده می‌کند. میکروسکوپ نیروی مغناطیسی (AFM) به علت داشتن قدرت تفکیک جانبی بسیار بالا در به تصویر کشیدن حوزه‌های مغناطیسی، به ابزار بسیار قدرتمندی در بررسی محیط‌های ذخیره اطلاعات مغناطیسی همچون: سطح دیسک سخت، کارت‌های مغناطیسی و... تبدیل شده است. شکل 2 تصویر حوزه‌های مغناطیسی روی سطح دیسک سخت را با استفاده از تکنیک MFM نشان می‌دهد.

شکل 2. تصویر mfm سطح دیسک سخت

3-3) اندازه‌گیری خواص مکانیکی نانولوله‌های کربنی

یکی از کاربردهای مهم این میکروسکوپ در اندازه‌گیری خواص مکانیکی نانولوله‌های کربنی است. برای این منظور، نانولوله‌ی کربنی را به یک زیرلایه از جنس سیلیکون متصل می‌کنند به طوری که، یک انتهای نانولوله به سطح سیلیکون متصل و انتهای دیگر آزاد باشد. سپس نوک پروپ میکروسکوپ را به انتهای آزاد نانولوله نزدیک کرده و توسط نیروهای الکتریکی موجود در نوک پروپ میکروسکوپ، به نانولوله نیرو وارد می‌کنند. سپس با استفاده از میزان جابجایی نوک پروپ میکروسکوپ، خواص مکانیکی نانولوله نظیر مدول الاستیک، چقرمگی شکست و برخی خواص دیگر را اندازه‌گیری می‌کنند.

3-4) اندازه‌گیری پارامترهای آماری

به همراه تصاویر توپوگرافی و فاز می‌توان پرامترهای زبری را برای سطوح مختلف اندازه‌گیری کرد. اندازه‌گیری پارامترهای زبری نظیر درصد صافی سطح، میزان انحرافات و... در بسیاری از صنایع از اهمیت بالایی برخوردار است. تعیین این پارامترها با دقت بسیار بالا و به خصوص در ابعاد نانومتری بسیار دشوار و با روش‌‌های معمول ناممکن است. در لایه نشانی لایه‌های نازک، ساخت نانوفیلترها و... که نسبت سطح به حجم بالاست و ساختارها و پستی و بلندی‌هایی از مرتبه نانومتر مورد نظر است، AFM تبدیل به ابزار بی‌نظیری برای اندازه‌گیری پارامتری زبری می‌شود.

3-5) کاربردهای بیولوژیکی

AFM در ابتدا برای تصویربرداری توپوگرافی و بررسی خواص مکانیکی نمونه‌های بیولوژیکی به کار گرفته شد. کاربردهای آن امروزه به حوزه داروسازی، بیوتکنولوژی، میکروبیولوژی، بیولوژی ساختاری، بیولوژی مولکولی، ژنتیک و دیگر حوزه‌های مرتبط گسترش پیدا کرده است.

اولین تصویر AFM از ویروس‌ها توسط کالبه از باکتری‌خوار 4T گرفته شد (شکل 3). و هم اکنون AFM برای تصویر گرفتن و بررسی ساختارهای پروتئین، AND، سلول‌های سرطانی، باکتری‌ها، برهم‌کنش‌های آنزیمی، غشاها، کروموزوم‌ها و... در شرایط فیزیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شکل 3. تصویر afm باکتری‌خوار 4t

نمونه‌های بیولوژی بسیار صاف هستند و چسبندگی کمی با سطح دارند. بنابراین استفاده از AFM-AC) AFM غیرتماسی) برای این نمونه‌ها مزایای زیادی دارد، زیرا کوچک‌ترین خسارتی به نمونه در حین روبش وارد نمی‌شود.

فیلم چگونگی عملکرد AFM

'گردآوری: خانم ملک دار

   


نظرات()  
canadian pharmacy online
شنبه 31 شهریور 1397 07:46 ب.ظ

Kudos. A lot of stuff.

no 1 canadian pharcharmy online canadian online pharmacies legitimate canada pharmacies online prescriptions canadian pharmacy viagra online pharmacies in usa canada medication pharmacy best canadian mail order pharmacies canadian pharmacy world viagra canadiense canadian pharmaceuticals online
http://viagravonline.com/
چهارشنبه 28 شهریور 1397 09:04 ب.ظ

Nicely voiced indeed. .
cialis canadian drugs no prescription cialis cheap cialis canada on line cialis sans ordonnance cialis rezeptfrei buying cialis on internet cialis 20mg preis cf cialis manufacturer coupon cost of cialis per pill get cheap cialis
cialisvonline.com
سه شنبه 27 شهریور 1397 06:04 ب.ظ

Thanks a lot. Helpful information.
cialis sicuro in linea cialis canada on line viagra vs cialis vs levitra cialis super acti order generic cialis online how to buy cialis online usa buying cialis in colombia import cialis are there generic cialis look here cialis cheap canada
http://canadianpharmacyonli.com/
سه شنبه 13 شهریور 1397 10:59 ب.ظ

With thanks! I like this!
drugstore online india pharmacy canada reviews online pharmacies in usa northwestpharmacy canada drugs online global pharmacy canada canada medication prices northwest pharmacies online canada medications buy online canadian pharmacy
Buy cialis
دوشنبه 12 شهریور 1397 10:03 ب.ظ

Thanks a lot! Very good stuff.
opinioni cialis generico how does cialis work cialis 5mg prix weblink price cialis cialis 100mg suppliers cialis australia org achat cialis en itali order cialis from india tadalafil 5mg get cheap cialis
cialisvus.com
دوشنبه 12 شهریور 1397 04:06 ق.ظ

Appreciate it. Loads of data!

rx cialis para comprar cialis online deutschland cialis professional yohimbe how much does a cialis cost buy cheap cialis in uk 5 mg cialis pharmacie en ligne cialis arginine interactio cialis 20 mg cut in half prix cialis once a da acheter cialis kamagra
cialisda.com
یکشنبه 11 شهریور 1397 02:15 ب.ظ

You actually explained that perfectly!
rx cialis para comprar 5 mg cialis coupon printable cialis herbs link for you cialis price cialis 20mg preis cf generic for cialis cialis online cialis generico milano cialis tablets viagra or cialis
Online viagra
سه شنبه 23 مرداد 1397 04:13 ق.ظ

You actually mentioned it effectively.
buy generic viagra pills viagra cheap online how do i buy viagra generic viagra order online pharmacy viagra generic cheap viagra online uk buy viagra without a prescription buy prescription viagra cheap online pharmacy usa buy viagra in pharmacy
babecolate.com
دوشنبه 22 مرداد 1397 04:29 ب.ظ

You suggested this fantastically.
cialis diario compra cialis cipla best buy free cialis tadalafil 20 mg cialis cipla best buy cialis australian price cialis online napol effetti del cialis cialis in sconto acheter du cialis a geneve
no prescription pharmacy canada
سه شنبه 16 مرداد 1397 08:07 ب.ظ
<a href="http://canadianonlinexyz.com/">canadian pharmacies top best</a>
http://canadianonlinexyz.com/
<a href=http://canadianonlinexyz.com/>online pharmacies canada</a>
Hakeem
سه شنبه 12 تیر 1397 08:54 ق.ظ
Keep ߋn working, greaqt job!
stone Jana
یکشنبه 10 تیر 1397 11:53 ق.ظ
WOW ϳust what I was looking fοr. Camee here by searching
for Jana
Bartholomew
شنبه 2 تیر 1397 12:56 ب.ظ
Hi! I кnow this is kind of off topic ƅut Ӏ wass wondering іf you knew whеre I cⲟuld find а captcha plugin ffor my comment
fοrm? I'm uѕing tһe samme blog platform ɑs yoսrs
and Ι'm having trouble finding οne? Thanks a ⅼot!
safe canadian online pharmacies
چهارشنبه 23 خرداد 1397 05:16 ب.ظ
<a href="http://canadianonlinexyz.com/">most reliable canadian pharmacies</a>
http://canadianonlinexyz.com/
<a href=http://canadianonlinexyz.com/>best mail order pharmacies</a>
canadian online pharmacy
سه شنبه 22 خرداد 1397 03:13 ب.ظ
<a href="http://canadianhealthypharmacyrx.com/">best online pharmacies canada</a>
http://canadianhealthypharmacyrx.com/
<a href=http://canadianhealthypharmacyrx.com/>no prior prescription required pharmacy</a>
canadian mail order pharmacies to usa
جمعه 18 خرداد 1397 07:49 ب.ظ
<a href="http://canadianonlinexyz.com/">no 1 canadian pharcharmy online</a>
http://canadianonlinexyz.com/
[url=http://canadianonlinexyz.com/]safe online pharmacies in canada[/url]
Cialis online
دوشنبه 7 خرداد 1397 05:02 ق.ظ

Fantastic forum posts. Many thanks!
cialis preise schweiz cialis kaufen calis cialis y deporte cialis 5 mg schweiz low dose cialis blood pressure generic cialis in vietnam cialis cuantos mg hay cialis generico online cialis para que sirve
http //www.reliablemedpharmacy.com/
پنجشنبه 3 خرداد 1397 11:42 ق.ظ
<a href="http://canadianonlinepharmacyhd.com/">online pharmacies</a>
http://canadianonlinepharmacyhd.com/
<a href=http://canadianonlinepharmacyhd.com/>canadian online pharmacies</a>
Cialis prices
پنجشنبه 20 اردیبهشت 1397 06:00 ق.ظ

Awesome stuff. Cheers!
generic cialis review uk overnight cialis tadalafil cialis generic availability look here cialis order on line cialis wir preise prices on cialis 10 mg cialis side effects cialis canada cialis generika in deutschland kaufen buying cialis on internet
Buy cialis online
جمعه 7 اردیبهشت 1397 08:45 ب.ظ

You've made your stand quite well.!
order cialis from india canadian cialis calis cialis pills cialis tablets cialis online nederland cialis sicuro in linea cialis kaufen wo cialis generisches kanada cialis cuantos mg hay
Viagra purchasing
سه شنبه 4 اردیبهشت 1397 08:46 ق.ظ

Terrific data, Thank you.
where can i buy viagra from can you really buy viagra online where can i buy viagra without a prescription buy pfizer viagra online where can i buy viagra without buy viagra mastercard buy viagra cvs buy viagra online germany sildenafil online pharmacy buy viagra online overnight delivery
depforce strips
شنبه 1 اردیبهشت 1397 05:48 ق.ظ
That iss a grat tip especially to those new to the blogosphere.
Sort butt very prexise info… Thank yoou for shaing ths one.

A must read post!
Cialis pills
شنبه 18 فروردین 1397 12:26 ق.ظ

Appreciate it, A good amount of write ups.

5 mg cialis coupon printable cialis daily new zealand cialis with 2 days delivery cialis wir preise overnight cialis tadalafil chinese cialis 50 mg safe site to buy cialis online cialis generique 5 mg we recommend cialis info generic cialis at walmart
Generic cialis
جمعه 3 فروردین 1397 10:31 ب.ظ

Nicely put. Thanks a lot.
dosagem ideal cialis when can i take another cialis only here cialis pills wow look it cialis mexico cialis 20 mg effectiveness cialis online holland cialis vs viagra cialis for sale in europa cialis online nederland click here cialis daily uk
Cialis 20 mg
دوشنبه 28 اسفند 1396 04:14 ق.ظ

Very well spoken of course! .
only best offers 100mg cialis cialis efficacit cialis 5mg cialis sans ordonnance cialis 30 day trial coupon we use it cialis online store wow cialis 20 cialis coupon brand cialis generic brand cialis nl
abortiveinciden20.snack.ws
چهارشنبه 18 مرداد 1396 10:27 ق.ظ
I enjoy, lead to I found just what I was having a look for.
You've ended my 4 day long hunt! God Bless you man. Have a nice day.

Bye
manicure
شنبه 2 اردیبهشت 1396 04:51 ق.ظ
Have you ever thought about adding a little bit more than just your articles?
I mean, what you say is valuable and all. However think of if you added some great photos or video clips to give your posts more,
"pop"! Your content is excellent but with images and videos,
this website could certainly be one of the greatest in its field.
Very good blog!
manicure
شنبه 19 فروردین 1396 01:29 ب.ظ
Howdy! Would you mind if I share your blog with my myspace group?

There's a lot of folks that I think would really enjoy your content.
Please let me know. Cheers
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

انجمن علمی نانوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی یزد