Bài thuyết trình: Kính hiển vi lực nguyên tử AFM

Bài thuyết trình: Kính hiển vi lực nguyên tử AFM trình bày lịch sử phát triển, cấu tạo của AFM; nguyên lý của AFM, ưu điểm của AFM, nhược điểm của AFM, ứng dụng của AFM. Đây là tài liệu học tập và tham khảo dành cho sinh viên ngành Vật lý ứng dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình: Kính hiển vi lực nguyên tử AFM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÍ BỘ MÔN VẬT LÍ ỨNG DỤNGKÍNH HIỂN VI LỰC NGUYÊN TỬ AFM (ATOMIC FORCE MICROSCOPE) Những người thực hiện: HOÀNG VĂN ANH VÕ THỊ NGỌC THUỶ LÊ NGUYỄN BẢO THƯTrường đại học khoa học tự nhiên thành phố Hồ ChíMinhBộ môn vật lí ứng dụngLớp cao học quang điện tử khóa 18KÍNH HIỂN VI LỰC NGUYÊN TỬ (AFM) ( Atomic Force Microscope) 1. Lịch sử phát triển• Được sáng chế bởi Gerd Binnig và Christoph Gerber vào năm 1986.• Loại kính này được phát triển từ một loại kính hiển vi tunen cũng do hai ông chế tạo vào năm 1982.• Kính có độ phân giải ở cấp độ nanômét• Thuộc nhóm kính hiển vi quét đầu dò hoạt động trên nguyên tắc quét đầu dò trên bề mặt.The inventors Ảnh chụp chiếc AFM đầu tiên lưugiữ tại bảo tàng khoa học Luân Đôn 2/ Chức năng của máy AFMLà một thiết bị quan sát cấu trúc vi mô bề mặtcủa vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lựctương tác nguyên tử giữa một đầu mũi dò nhọnvới bề mặt của mẫu, có thể quan sát ở độ phângiải nanômet. 3. Cấu tạo của AFMGồm có 6 bộ phận chính• Một mũi nhọn. Cần quét ( cantilever).• Nguồn Laser.• Phản xạ gương (miroir ).• Hai nữa tấm pin quang điện (photodiod)• Bộ quét áp điện 3.1.Mũi nhọn:• Được làm bằng silic nitrit(Si3N4), kích thước khoảng một nguyên tử.3. 2.Cantilever(cần quét): Nó cũng được cấu tạo từ Si3N43. 3.Nguồn laser3. 4.Miroir( phản xạ phương)3. 5.Hai nửa tấm pin quang điện (photodiode)3. 6.Bộ quét áp điện: 4. Nguyên lý của AFM• Khi mũi nhọn quét gần bề mặt mẫu sẽ xuất hiện lực VandeWalt giữa các nguyên tử làm rung thanh rung.• Dao động của thanh rung do lực tương tác được ghi lại nhờ một tia laser chiếu qua bề mặt của thanh rung.• Dao động của thanh rung làm thay đổi góc lệch của tia laser và được detector ghi lại.=> Việc ghi lại lực tương tác trong quá trình thanh rung quét trên bề mặt sẽ cho hình ảnh cấu trúc bề m ặ t c ủ a m ẫu v ậtChiếu chùm tia laze vào mặt phản xạ của cần quétChiếu chùm tia laser vào mặt phản xạ của cần quét(tiếp theo) Khi đầu dò quét lên bề mặt mẫu,do sự mấp mô của bề mặt mẫu đầu dò sẽ rung lên theo phương thẳng đứng, chùm tia laze phản xạ trên cần quét sẽ bị xê dịch.( tiếp theo ) Khi đầu dò đưa lại gần bề mặt mẫu thì xuất hiện những lực giữa đẫu dò và bề mặt mẫu.