3.3 Приклади використання мікроскопів mfp-3d

Мікроскопи сімейства MFP-3D, розроблені компанією Asylum Research (an Oxford Instrument company) на сьогоднішній день є найбільш гнучкими і продуктивними зондовими мікроскопами в своєму класі. Вони дозволяють досліджувати зразки великого розміру і надають широкий набір методик і опцій для роботи з твердотільними зразками, полімерами і біологічними об'єктами, як на повітрі, так і в рідині. Мікроскопи MFP-3D забезпечать найвищу точність і результативність досліджень.

MFP-3D Classic розроблений компанією Asylum Research (an Oxford Instrument company) як високочутливий і прецизійний інструмент, з повним набором програмного забезпечення для реалізації різних методик. Унікальні технології, впроваджені в атомно-силовому мікроскопі MFP-3D Classic підняли планку дослідницьких завдань, підвищивши функціональність, можливості атомно-силової мікроскопії. Мікроскоп задовольняє вимогам як фахівців в області скануючої зондової мікроскопії, так і допоможе швидко і ефективно приступити до досліджень починаючим користувачам [8].

Загальний вигляд MFP-3D Classic зображений на рис. 3.6.

Головна частина

ХY сканнер

База

Рис. 3.6. Загальний вигляд MFP-3D Classic [8]

Прилад складається з бази, яка включає XY сканнер і головної частини, що включає Z сканер і зонд мікроскопа. Дизайн і конструкція MFP-3D Classic володіють гнучкими і багатофункціональними можливостями, широким спектром доступних системних опцій і приставок для дослідження в різних середовищах і областей застосування для збільшення функціональності приладу.

Головна частина мікроскопа включає Z п'єзо-сканер, тримач зонда і систему реєстрації відхилення кантилевера, реалізовану з використанням низькогерентного суперлюмінесцентного діода (SLD), що дозволяє уникнути артефактів, пов'язаних з інтерференцією оптичного сигналу. Система нанопозиціонування (NPS) забезпечує надточне вимірювання положення підстави кантилевера для проведення суб-піконьтонових силових вимірювань і отримання топографії поверхні з атомним дозволом.

XY сканнер MFP-3D по точності позиціонування і відтворюваності перевершує будь-які інші трубчасті сканери. У мікроскопі MFP-3D встановлений гнучкий сканер і запатентована система позиціонування NPS, яка контролює рух за координатами XY з найвищою точністю. Система враховує ефекти релаксіювання п'єзокерамики, забезпечуючи високу якість сканування і можливість точного збільшення і зміщення одним кліком миші.

Амплітуда і фаза п'єзовідклика, отриманого в режимі PFM (рис. 3.7), накладені на тривимірну топографію поверхні орієнтованого монокристала BaTiO3. Амплітудне і фазове зображення показують наявність 90° і 180° доменних стінок в кристалі. Розмір скана 10 мкм [8].

а б

Рис. 3.7. Амплітуда (а) і фаза (б) п'єзовідклика, отриманого в режимі PFM[8]

Висновки

1. В даній роботі було розглянуто сутність атомно-силової мікроскопії, його основні принципи. Був розглянутий атомно-силовий мікроскоп, його загальний вигляд та принципова схема, апаратні особливості, застосування.

2. Були розглянуті апаратні особливості методу силової мікроскопії п'єзовідклика. Також приведені схеми вимірів та визначення напрямку вектора поляризації по методиці силової мікроскопії п'єзовідклика.

3. Встановлено застосування силової мікроскопії п'єзовідклика для дослідження бімолекулярних процесів; проаналізовано спектроскопічні вимірювання за методикою силової мікроскопії п'єзовідклика; також було наведено приклад використання методу атомно-силової мікроскопії п'єзовідклика сімейством мікроскопів MFP-3D. Був приведений його загальний вигляд, склад та область застосування.