| TEMA: MICROSCOPIO DE FUERZA ATOMICA | |
| Numero de subtema | CONTENIDO DE LA INVESTIGACION: |
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1.- Introducción
Cuando vemos usamos nuestros ojos, y vemos porque la luz se refleja desde las cosas que estamos viendo. Para ver cosas que son tan pequeñas que no las podemos ver con nuestros ojos, necesitamos un microscopio. La luz que viene desde las cosas que queremos ver se amplifica con las lentes del microscopio.
La cosa más pequeña que podemos ver con un microscopio óptico tiene un tamaño de más o menos 500 nanómetros. Un nanómetro es mil millones (1.000.000.000) de veces más pequeño que un metro. Las cosas más pequeñas que podemos ver con un microscopio óptico, son más o menos 200 veces más pequeñas que el ancho de un cabello. Las bacterias tienen un tamaño de más o menos 1.000 nanómetros. La razón por la cual no podemos ver cosas más pequeñas es porque estos microscopios usan luz. Para ver cosas más pequeñas necesitamos un microscopio más poderoso.
Microscopio óptico
Los microscopios electrónicos usan electrones en lugar de luz. Los electrones son mucho más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, así que con un microscopio que usa electrones se pueden ver cosas mucho más pequeñas. Las fotos que se pueden obtener con un microscopio que usa electrones son en blanco y negro, porque para tener fotos a color se necesita luz visible. Algunas veces vemos fotos a color tomadas con un microscopio de electrones. Esos colores se añaden para remarcar cosas importantes.
Microscopio electrónico
Actualmente los microscopios más poderosos del mundo no ven cosas utilizando la luz ni los electrones. Estos microscopios ven cosas a través de lo que detectan con una punta muy afilada parecida a un alfiler. Algunas veces, los científicos ponen nanotubos de carbono en la punta para que ésta sea aún más afilada. Esto crea una punta tan fina que solamente tiene el espesor de no más que unos pocos átomos. Esta punta es tan afilada que cuando se le mueve sobre la muestra a estudiar puede discriminar entre grupos de átomos. Estos microscopios se conocen como microscopios de fuerza atómica porque detectan pequeñas fuerzas entre los átomos. Así que con un microscopio de fuerza atómica se pueden ver cosas tan pequeñas como una cadena de ADN y hasta átomos individuales. Estos microscopios transfieren la información a un ordenador para convertir el resultado de palpar un objeto, en una imagen tridimensional del mismo.
Microscopio de fuerza atomica
2.- Funcionamiento del microscopio de fuerza atómica
El microscopio de fuerza atómica (AFM) es un instrumento mecano-óptico capaz de detectar fuerzas del orden de los nano Newton. Al analizar una muestra, es capaz de registrar continuamente la altura sobre la superficie de una sonda o punta cristalina. La sonda va acoplada a un listón microscópico, muy sensible al efecto de las fuerzas, de aproximadamente unas 200 µm de longitud. La fuerza atómica se puede detectar cuando la punta está muy próxima a la superficie de la muestra.
La fuerza atómica se puede detectar cuando la punta está muy próxima a la superficie de la muestra. Es posible entonces registrar la pequeña flexión del listón mediante un haz laser reflejado en su parte posterior. Un sistema auxiliar piezoeléctrico desplaza la muestra tridimensionalmente, mientras que la punta recorre ordenadamente la superficie. Todos los movimientos son controlados por una computadora.
La resolución del instrumento es de menos de 1 nm, y la pantalla de visualización permite distinguir detalles en la superficie de la muestra con una amplificación de varios millones de veces.
Diagrama de operación del MFA. Punta 5nm
Componentes encargados de la recepcion de los rayos laser para que el computador nos genere una imagen tridemensiona.l
| Algunas imágenes obtenidas con el Microscopio de Fuerza Atómica son las siguientes: a) cabello, b) bacilo "anclado" sobre una base de vidrio, c) plano de clivaje de la mica. Note las diferentes escalas y que en (c) se resuelven detalles bastante menores de 1 nm. |
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3.- ¿Quién lo diseño y para qué?
En 1985 Gerd Binnig y Christoph Gerber se tomaron una licencia del laboratorio de IBM en Zurich, después del entusiasmo por la creación del microscopio de efecto túnel (standing tunneling microscope STM).
Ya en California, trabajaron con científicos de la Stanford Univercity y de IBM en un microscopio que se llamaría microscopio de fuerzas atómicas, pensado por Binning.
G. Binnig Nobel Price Un microscopio de fuerza atómica
Microscopio de fuerza atómica AFM
El precursor de la AFM, el microscopio de efecto túnel, fue desarrollado por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer en la década de 1980 en IBM Research - Zurich , un desarrollo que les valió el Premio Nobel de Física en 1986. Binnig, Quate y Gerber inventó el primer microscopio de fuerza atómica (también abreviado como AFM) en 1986. El primer microscopio de fuerza atómica disponible en el mercado fue introducido en 1989. La AFM es una de las herramientas más importante para la imagen, medir y manipular la materia a escala nanométrica. La información es recogida por la "sensación" de la superficie con una sonda mecánica. Piezoeléctricos elementos que facilitan los movimientos pequeños pero precisos y exactos sobre (electrónico) de comandos habilitar el análisis muy preciso. En algunas variaciones, potenciales eléctricos también se pueden escanear con la realización de voladizos. En las nuevas versiones más avanzadas, las corrientes, incluso pueden pasar a través de la punta de la sonda de conductividad eléctrica o el transporte de la superficie subyacente, pero esto es mucho más difícil con grupos de investigación muy pocos datos fiables de información.
Principios básicos
Microfotografía electrónica de un ancho de utilizar la imagen AFM voladizo ~ 100 micrómetros...
30 micrómetros
El AFM se compone de un voladizo con una punta afilada (sonda) en su extremo que se utiliza para explorar la superficie de la muestra. El voladizo está generalmente de silicio o de nitruro de silicio con una punta de radio de curvatura del orden de nanómetros. Cuando la punta se pone en la proximidad de una superficie de la muestra, las fuerzas entre la punta y la muestra llevar a una desviación de la viga de acuerdo a la ley de Hooke. Dependiendo de la situación, las fuerzas que se miden en el AFM incluye la fuerza de contacto mecánicos, fuerzas de van der Waals , las fuerzas capilares , enlaces químicos , fuerzas electrostáticas , las fuerzas magnéticas (ver microscopio de fuerza magnética , MFM), las fuerzas de Casimir , las fuerzas de solvatación , etc. A lo largo de con la fuerza, las cantidades adicionales al mismo tiempo puede ser medido a través del uso de tipos especializados de la sonda (ver la microscopía de barrido térmico, microscopía de barrido de expansión Joule , micro espectroscopia fototérmica , etc.) Por lo general, la desviación se mide utilizando un láser de punto se refleja desde la superficie superior de la viga en una matriz de fotodiodos. Otros métodos que se utilizan son la interferometría óptica, sensores capacitivos o piezoresistivo voladizos AFM. Estos voladizos son fabricadas con elementos piezo que actúan como un indicador de tensión. El uso de un puente de Wheatstone, la tensión en el cantilever de AFM debido a la desviación puede ser medida, pero este método no es tan sensible como la desviación con láser o la interferometría.
Tipo de muestras: todo tipo de muestras sólidas o secas con un tamaño preferentemente de 50x50x15 mm para el uso de la base de traslación.
Preparación de la muestra: preferiblemente la muestra debe prepararse en cubre objetos para adaptarse mejor al espacio dedicado a la muestra. También deben ser conductoras de la electricidad. La operación del microscopio debe ser en un espacio totalmente quieto porque las vibraciones afectan una buena observación.
Especificaciones técnicas:
• Dos escáneres que operan en modo contacto y no-contacto (tapping):
a) Tipo trípode con barrido de 100x100 µm (x,y) y 8 µm (z) con una resolución lateral sobre 1.5 nm y una resolución vertical menor de 0.15 nm.
b) Tipo tubo con barrido de 2x2 µm (x,y) y 0.8 µm (z) con resolución lateral sobre 0.03 nm y una resolución vertical sobre 0.012 nm.
b) Tipo tubo con barrido de 2x2 µm (x,y) y 0.8 µm (z) con resolución lateral sobre 0.03 nm y una resolución vertical sobre 0.012 nm.
• Tamaño de muestra < 50x50x15 mm si se utiliza la base de traslación (movilidad 10x10 mm).
Modos de operación general
Microscopio de fuerza atómica topográfica de exploración de una superficie de vidrio. La micro y nano escala características del cristal se puede observar, retratando la dureza del material.El espacio de la imagen es (x, y, z) = (x 20um 20um x 420 nm).
Si la punta se escaneó a una altura constante, un riesgo que existe de que la punta entra en colisión con la superficie, causando daños. Por lo tanto, en la mayoría de los casos una retroalimentación mecanismo se emplea para ajustar la distancia de punta a la muestra para mantener una fuerza constante entre la punta y la muestra.
Tradicionalmente, la muestra está montada en un piezoeléctrico tubo, que puede mover la muestra en la z la dirección para el mantenimiento de una fuerza constante, y la x , y y las instrucciones para la digitalización de la muestra. Alternativamente, un "trípode" de configuración de tres cristales piezoeléctricos se pueden emplear, con cada responsable de la exploración en el X, Y y Z. Esto elimina algunos de los efectos de distorsión visto con un escáner de tubo. En los nuevos diseños, la punta está montado en posición vertical escáner piezo mientras que la muestra que se está escaneando en X e Y con otro bloque piezo. El mapa resultante de la superficie z = f (x, y) representa la topografía de la muestra.
El AFM se puede utilizar en una serie de modos, dependiendo de la aplicación. En general, los posibles modos de imágenes se dividen en estáticas (también llamada de contacto ) y los modos de una variedad de dinámicas (o sin contacto) los modos en que se vibra el cantilever.
Imágenes modos
Los principales modos de operación para un AFM son en modo estático y modo dinámico. En modo estático, el cantilever es "arrastrado" a través de la superficie de la muestra y el contorno de la superficie se mide directamente a través de la deflexión del cantilever. En el modo dinámico, el cantilever es externamenteoscilado en o cerca de su fundamental de resonancia de frecuencia o armónicos . La amplitud de la oscilación, fase y frecuencia de resonancia son modificados por la muestra-punta interacción fuerzas. Estos cambios en la oscilación con respecto a la oscilación de referencia externos proporcionan información sobre las características de la muestra.
Modo de Contacto
En la operación de modo estático, la deflexión de punta estática se utiliza como una señal de retroalimentación. Debido a que la medición de una señal estática es propenso al ruido y la deriva, los voladizos de baja rigidez se utilizan para amplificar la señal de desviación. Sin embargo, cerca de la superficie de la muestra, las fuerzas de atracción puede ser muy fuerte, haciendo que la punta de "complemento" a la superficie. Por lo tanto estática modo AFM se hace casi siempre en contacto, donde la fuerza global es repulsivo. En consecuencia, esta técnica se suele llamar "el modo de contacto". En el modo de contacto, la fuerza entre la punta y la superficie se mantiene constante durante la exploración, manteniendo una desviación constante.
AFM - sin contacto
En este modo, la punta del cantilever no hace contacto con la superficie de la muestra. El voladizo es, en cambio oscila a una frecuencia ligeramente por encima de su frecuencia de resonancia en la amplitud de oscilación es típicamente de unos pocos nanómetros (<10 nm). La fuerzas de van der Waals , que son los más fuertes de 1 nm a 10 nm sobre la superficie, o cualquier otra fuerza de largo alcance que se extiende sobre la superficie actúa para disminuir la frecuencia de resonancia del cantilever. Esta disminución en la frecuencia de resonancia en combinación con el sistema de bucle de retroalimentación mantiene una amplitud de oscilación o frecuencia constante mediante el ajuste de la media punta a la muestra de la distancia. Midiendo la distancia de punta a la muestra en cada (x, y) punto de datos permite que el software de escaneo para construir una imagen topográfica de la superficie de la muestra.
Sin contacto, el modo de AFM no sufre efectos de la degradación o la punta de la muestra que a veces se observan después de las exploraciones con numerosos contactos AFM. Esto hace sin contacto AFM preferible ponerse en contacto con AFM para la medición de las muestras suaves. En el caso de las muestras rígidas, las imágenes de contacto y sin contacto puede parecer el mismo. Sin embargo, si algunas de las monocapas adsorbidas líquido yacen en la superficie de una muestra rígido, las imágenes pueden parecer muy diferentes. Un operativo de AFM en modo de contacto puede penetrar la capa de líquido a la imagen de la superficie subyacente, mientras que en el modo de no contacto con un AFM oscilará por encima de la capa de fluido absorbido a la imagen tanto en el líquido y la superficie.
Esquemas de operación de modo dinámico incluyen la modulación de frecuencia y la más común de modulación de amplitud. En la modulación de frecuencia, los cambios en la frecuencia de oscilación proporcionar información acerca de las interacciones de la muestra-punta. Frecuencia puede ser medida con una sensibilidad muy alta y por lo tanto el modo de modulación de frecuencia permite el uso de voladizos muy rígido. Voladizos rígida proporcionan una estabilidad muy cerca de la superficie y, en consecuencia, esta técnica fue la primera técnica de AFM para proporcionar una resolución atómica real de ultra alto vacío condiciones.
En la amplitud de modulación, los cambios en la amplitud de la oscilación o la fase de dar la señal de retroalimentación para la imagen. En la modulación de amplitud, los cambios en la fase de oscilación se puede utilizar para discriminar entre diferentes tipos de materiales en la superficie. La modulación de amplitud se puede utilizar ya sea en el contacto o no en el régimen de contacto intermitente. En el modo de contacto dinámico, el voladizo se hace oscilar de forma que la distancia de separación entre la punta del cantilever y la superficie de la muestra es modulada.
Amplitud de modulación también se ha utilizado en el régimen de no-contacto a la imagen con resolución atómica mediante el uso de voladizos muy rígido y amplitudes pequeñas en un ambiente de ultra alto vacío.
Modo de Tapping
Solo las cadenas de polímero (0,4 nm de espesor), registrados en un modo de tocar en un medio acuoso con un pH diferente.
En las condiciones ambientales, la mayoría de las muestras de desarrollar una capa de menisco líquido. Debido a esto, manteniendo la punta de la sonda lo suficientemente cerca de la muestra de fuerzas de corto alcance para ser detectables, mientras que la prevención de la punta se adhiera a la superficie presenta un problema importante para no ponerse en contacto el modo dinámico en las condiciones ambientales. El modo de contacto dinámico (también llamado modo de contacto intermitente o tapping) fue desarrollado para evitar este problema.
En el modo de tocar, el cantilever es conducido a oscilar arriba y abajo a cerca de su frecuencia de resonancia de un pequeño elemento piezoeléctrico montado en el soporte de punta del AFM similar al modo de no contacto. Sin embargo, la amplitud de esta oscilación es mayor de 10 nm, típicamente de 100 a 200 nm. Debido a la interacción de las fuerzas que actúan sobre el voladizo cuando la punta se acerca a la superficie, la fuerza de Van der Waals , interacciones dipolo-dipolo, fuerzas electrostáticas, etc causa de la amplitud de la oscilación a disminuir a medida que la punta se acerca a la muestra .Un servo electrónico utiliza el actuador piezoeléctrico para controlar la altura del voladizo por encima de la muestra. El servo se ajusta la altura para mantener un voladizo establecer la amplitud de oscilación como el voladizo se explora sobre la muestra. A tocar AFM imagen es por lo tanto, producida por la fuerza de la imagen de los contactos intermitentes de la punta con la superficie de la muestra
Este método de "tapping" reduce el daño hecho a la superficie y la punta de la comparación con la cantidad a cabo en modo de contacto. Al tocar el modo es lo suficientemente suave, incluso para la visualización de apoyo bicapa lipídica o adsorbidos solo moléculas de polímeros (por ejemplo, 0,4 nm gruesas cadenas de polielectrolitos sintéticos) en medio líquido. Con los parámetros de análisis adecuado, la conformación de las moléculas individuales pueden permanecer sin cambios durante horas.
Cantilever de AFM medida de deformación
AFM haz de detección de la desviación
La luz del láser de diodo de estado sólido se refleja en la parte posterior del cantilever y recogidos por un detector sensible a la posición (PSD) que consta de dos muy juntos fotodiodos cuya señal de salida es recogido por un amplificador diferencial. El desplazamiento angular de los resultados en voladizo en un fotodiodo de recoger más luz que el fotodiodo, produciendo una señal de salida (la diferencia entre las señales de fotodiodo normalizado por la suma) que es proporcional a la deflexión del cantilever. Detecta desviaciones voladizo <10 nm (ruido térmico limitado). Una trayectoria del haz de largo (varios centímetros) amplifica cambios en el ángulo del haz.
Equipo de espectroscopia
Otra aplicación importante de la AFM (además de imágenes) es espectroscopia de la fuerza , la medición directa de las fuerzas de interacción punta-muestra en función de la distancia entre la punta y la muestra (el resultado de esta medición se denomina curva de fuerza-distancia). Para este método, la punta del AFM se extiende y se retrae hacia la superficie como la desviación del cantilever se controla en función del piezoeléctrico desplazamiento.
Estas mediciones se han utilizado para medir contactos nano escala, enlaces atómicos, fuerzas de Van der Waals , y las fuerzas de Casimir , la disolución de los líquidos y las fuerzas de una sola molécula de estiramiento y las fuerzas de ruptura. Además, la AFM se utilizó para medir, en un medio acuoso, la fuerza de dispersión debido al polímero adsorbido sobre el sustrato. Las fuerzas del orden de unos pocos piconewtons ahora pueden ser medidos de forma rutinaria con una resolución de la distancia vertical superior a 0,1 nanómetros. Espectroscopia de la fuerza se puede realizar con los modos estáticos o dinámicos. En los modos de dinámica, la información acerca de la vibración en voladizo se controla, además de la deflexión estática.
Problemas con la técnica no incluyen la medición directa de la separación de la punta de la muestra y la necesidad común de voladizos baja rigidez que tienden a 'snap' a la superficie. El complemento se puede reducir mediante la medición de líquidos o mediante el uso de voladizos más rígido, pero en este último caso un sensor de deflexión más sensible es necesario. Mediante la aplicación de una pequeña dither a la punta, la rigidez (fuerza del gradiente) de la fianza se puede medir así.
Identificación de los átomos de la superficie de cada
El AFM se puede utilizar para la imagen y manipular los átomos y las estructuras en una variedad de superficies. El átomo en el ápice de la punta "sentidos" átomos individuales en la superficie subyacente cuando se forma enlaces químicos incipiente con cada átomo. Debido a que estas interacciones químicas alterar sutilmente la frecuencia de vibración de la punta, que puede ser detectado y cartografiado. Este principio se utiliza para distinguir entre los átomos de silicio, estaño y plomo en una superficie de aleación, mediante la comparación de estas "huellas digitales atómica" a los valores obtenidos a gran escala la teoría funcional de la densidad (DFT) simulaciones.
El truco está en primera medida que estas fuerzas con precisión para cada tipo de átomo de espera en la muestra, y luego comparar con las fuerzas dadas por simulaciones DFT. El equipo encontró que la punta de la interacción más fuerte con los átomos de silicio, y la interacción del 23% y 41% menos de fuerza con el estaño y los átomos de plomo, respectivamente. Por lo tanto, cada tipo de átomo puede ser identificado en la matriz como la punta se mueve a través de la superficie.
5.- Cuantas veces aumenta la imagen
Este microscopio es afamado por ser el más potente de nuestra actualidad, maneja una escala nanometrica y tiene una capacidad de aumento de hasta mil millones de veces.Ejemplo:
6.- ¿Qué tipo de imagen proporciona el microscopio?
Proporciona una imagen en 3D en una simulación virtual hecha por la computadora. A continuación tenemos algunos ejemplos en 3D.
Cianobacteria, conocida como alga verdeazulada.
Doce átomos de bromo.
Moléculas orgánicas con propiedades semiconductoras sobre superficie de oro .
Estudio de antibióticos sobre la superficie de células sanguíneas humanas (glóbulos rojos).
7.- Cuál es el objetivo del microscopio (aplicaciones, ventajas y desventajas).
Campo de aplicación: se aplica en multitud de ámbitos científicos como biología, química, medicina, ingeniería, etc. Depende fundamentalmente de las características de la muestra que se desee analizar.
Otras aplicaciones más específicas:
1. Estudio superficial de las fuerzas de fricción.
2. Estudio de desarrollo de proteínas.
3. Estudio de biomolecular.
4. Estudio de las cadenas del ADN
5. Estudio de las fuerzas de unión interatómicas.
Ventajas y desventajas
El primer microscopio de fuerza atómica
Al igual que cualquier otra herramienta, la utilidad de un AFM tiene limitaciones. Al determinar si o no el análisis de una muestra con un AFM es apropiado, hay ventajas y desventajas que deben ser considerados.
Ventajas
AFM tiene varias ventajas sobre el microscopio electrónico de barrido (SEM). A diferencia del microscopio electrónico, que ofrece una proyección en dos dimensiones o una imagen de dos dimensiones de una muestra, la AFM ofrece un perfil de superficie en tres dimensiones. Además, las muestras visto por AFM no requieren tratamientos especiales (tales como revestimientos de metal / carbono) que iba a cambiar irreversiblemente o daño de la muestra, y no suele sufrir de carga de los artefactos en la imagen final. Mientras que un microscopio electrónico necesita una cara de vacío medio ambiente para un correcto funcionamiento, la mayoría de los modos de AFM puede trabajar perfectamente en el aire ambiente o incluso un medio líquido. Esto hace posible el estudio de macromoléculas biológicas y los organismos que viven aún. En principio, el AFM puede proporcionar una mayor resolución que la SEM. Se ha demostrado que dar a resolución atómica real de ultra alto vacío (UHV) y, más recientemente, en entornos líquidos. AFM de alta resolución es comparable en la resolución de microscopía de efecto túnel y microscopía electrónica de transmisión.
Desventajas
Una desventaja de la AFM en comparación con el microscopio electrónico de barrido (SEM) es el tamaño de escaneado una sola imagen. En una sola pasada, el SEM pueden tomar imágenes de un área del orden de los cuadrados milímetros con una profundidad de campo en el orden de milímetros. Mientras que el AFM puede sólo la imagen de una altura máxima del orden de 10 a 20 micrómetros y un área de escaneado máximo de alrededor de 150 × 150 micrómetros. Un método para mejorar el tamaño del área escaneada de AFM es el uso de sondas en paralelo de una manera similar a la de los milpiés de almacenamiento de datos.
AFM tiene varias ventajas sobre el microscopio electrónico de barrido (SEM). A diferencia del microscopio electrónico, que ofrece una proyección en dos dimensiones o una imagen de dos dimensiones de una muestra, la AFM ofrece un perfil de superficie en tres dimensiones. Además, las muestras visto por AFM no requieren tratamientos especiales (tales como revestimientos de metal / carbono) que iba a cambiar irreversiblemente o daño de la muestra, y no suele sufrir de carga de los artefactos en la imagen final. Mientras que un microscopio electrónico necesita una cara de vacío medio ambiente para un correcto funcionamiento, la mayoría de los modos de AFM puede trabajar perfectamente en el aire ambiente o incluso un medio líquido. Esto hace posible el estudio de macromoléculas biológicas y los organismos que viven aún. En principio, el AFM puede proporcionar una mayor resolución que la SEM. Se ha demostrado que dar a resolución atómica real de ultra alto vacío (UHV) y, más recientemente, en entornos líquidos. AFM de alta resolución es comparable en la resolución de microscopía de efecto túnel y microscopía electrónica de transmisión.
Desventajas
Una desventaja de la AFM en comparación con el microscopio electrónico de barrido (SEM) es el tamaño de escaneado una sola imagen. En una sola pasada, el SEM pueden tomar imágenes de un área del orden de los cuadrados milímetros con una profundidad de campo en el orden de milímetros. Mientras que el AFM puede sólo la imagen de una altura máxima del orden de 10 a 20 micrómetros y un área de escaneado máximo de alrededor de 150 × 150 micrómetros. Un método para mejorar el tamaño del área escaneada de AFM es el uso de sondas en paralelo de una manera similar a la de los milpiés de almacenamiento de datos.
La velocidad de escaneado de un AFM es también una limitación. Tradicionalmente, un AFM no se pueden escanear imágenes tan rápido como un SEM, lo que requiere varios minutos para una exploración normal, mientras que el SEM es capaz de escanear en tiempo casi real, aunque con una calidad relativamente baja. La tasa relativamente lenta de exploración durante la AFM de imágenes a menudo conduce a la deriva térmica de la imagen lo que el microscopio AFM menos adecuado para medir las distancias exactas entre las características topográficas de la imagen. Sin embargo, varios diseños de acción rápida se sugiere para aumentar la productividad microscopio incluyendo lo que se denomina video AFM (imágenes de calidad razonable, se están obteniendo con video AFM a una velocidad de vídeo: más rápido que el promedio de SEM). Para eliminar las distorsiones de la imagen inducida por la deriva térmica, varios métodos han sido introducidos.
Imágenes AFM también puede verse afectada por la histéresis del material piezoeléctrico y la intercomunicación entre el x, y , z ejes que pueden requerir software de mejora y filtrado. Filtrado podrían "aplanar" las reales características topográficas. Sin embargo, los nuevos AFMs utilizar escáneres de circuito cerrado que prácticamente eliminar estos problemas. Algunos AFM también utilizan escáneres separados ortogonales (en lugar de un solo tubo), que también sirven para eliminar parte de los problemas de interferencias.
Al igual que con cualquier otra técnica de imágenes, existe la posibilidad de artefactos de la imagen, lo que podría ser inducida por una punta inadecuado, un entorno operativo de los pobres, o incluso por la propia muestra. Estos artefactos de la imagen se pueden evitar sin embargo, su presencia y el efecto en los resultados puede ser reducido a través de varios métodos.
Debido a la naturaleza de las sondas de AFM, que normalmente no se pueden medir las paredes escarpadas y salientes. Especialmente hecho y voladizos AFM se puede utilizar para modular la sonda hacia los lados, así como arriba y hacia abajo (como en el contacto dinámico y modos de no-contacto) para medir las paredes laterales, a costa de los voladizos más caros, de menor resolución lateral y artefactos adicionales.
El siguiente dibujo es una descripción muy esquemática de dicho sistema
Bibliografía:
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