>> HLK 자연과학 >  >> 물리학

원자력 현미경은 무엇입니까?

원자력 현미경 (AFM)은 원자 규모의 재료 표면을 연구하는 데 사용할 수있는 고해상도 이미징 기술입니다. 팁과 샘플 사이의 힘을 측정하는 샘플 표면을 가로 질러 날카로운 팁을 스캔하여 작동합니다.

다음은 작동 방식에 대한 고장입니다.

주요 구성 요소 :

* 캔틸레버 : 끝에 날카로운 팁이있는 작고 유연한 빔.

* 팁 : 샘플 표면과 상호 작용하는 캔틸레버의 날카 롭고 뾰족한 끝.

* 스캐너 : 캔틸레버를 샘플 표면을 통제하는 방식으로 움직이는 장치.

* 센서 : 캔틸레버의 편향 또는 굽힘을 측정하는 장치.

* 피드백 시스템 : 팁 높이를 조정하여 팁과 샘플 사이의 일정한 힘을 유지하는 메커니즘.

작동 방식 :

1. 스캔 : 팁은 샘플 표면을 통해 래스터-스캔됩니다.

2. 상호 작용 : 팁이 샘플 표면에서 특징이 발생함에 따라 반 데르 발스 힘, 정전기력 또는 화학적 결합과 같은 힘을 경험합니다.

3. 편향 : 이 세력은 캔틸레버가 구부리거나 편향하게합니다.

4. 탐지 : 센서는 캔틸레버의 편향을 측정합니다.

5. 피드백 : 피드백 시스템은 팁 높이를 조정하여 팁과 샘플 사이의 일정한 힘을 유지합니다.

6. 영상 : 높이 정보는 샘플 표면의 3 차원 이미지를 생성하는 데 사용됩니다.

AFM의 장점 :

* 고해상도 : 이미지 기능은 몇 나노 미터만큼 작은 기능을 할 수 있습니다.

* 표면 감도 : 지형과 표면의 기계적 특성을 모두 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

* 다목적 : 금속, 세라믹, 폴리머 및 생물학적 샘플을 포함한 광범위한 재료를 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

* 비파괴 : 이미징 프로세스는 샘플을 손상시키지 않습니다.

AFM의 응용 :

* 재료 과학 : 물질의 표면 형태를 특성화하고, 박막의 성장을 연구하며, 재료의 기계적 특성을 조사합니다.

* 나노 기술 : 나노 물질의 구조와 특성을 연구하고, 개별 분자 조작 및 나노 규모의 장치를 제조합니다.

* 생물학 : 세포, 바이러스 및 기타 생물학적 구조의 표면을 영상화하여 분자 사이의 상호 작용 및 DNA 조작.

전반적으로 :

원자력 현미경은 나노 스케일 세계를 연구하기위한 강력한 도구입니다. 다재다능한 표면의 고해상도 이미지를 제공하는 능력은 다양한 과학 분야에서 귀중한 도구가됩니다.

  1. 속도 속도에 어떤 요인이 액체에 영향을 미칩니 까?
  2. 가속도를 계산하는 데 사용 된 공식은 무엇입니까?
  3. 농부는 풍력 터빈을 위해 얼마나 많은 돈을 버는가?
  4. 공명은 무엇입니까?
  5. 물리학의 '퍼지 요인'?
  6. 0.5m가 과학에서 0.50m과 같지 않은 이유는 무엇입니까?