Cantilever 3000x - Cantilever eines Rasterkraftmikroskops, 3000-1

Bildnummer 12526416
Cantilever 3000x - Cantilever eines Rasterkraftmikroskops, 3000-1
Das Rasterkraftmikroskop ist ein spezielles Rastersondenmikroskop (engl. atomic/scanning force microscope, Abkürzungen AFM, seltener RKM) . Es ist ein wichtiges Werkzeug in der Oberflächenchemie und dient zur mechanischen Abtastung von Oberflächen und der Messung atomarer Kräfte auf der Nanometerskala. Das Mikroskop wurde 1986 von Gerd Binnig, Calvin Quate und Christoph Gerber entwickelt. Während der Messung wird eine an einer Blattfeder dem sogenannten Cantilever (Bild) befestigte nanoskopisch kleine Nadel zeilenweise in einem definierten Raster über die Oberfläche einer Probe geführt. Dieser Vorgang wird als Scannen bezeichnet. Durch die Oberflächenstruktur der Probe biegt sich dabei die Blattfeder positionsabhängig unterschiedlich weit. Diese Verbiegung bzw. Auslenkung der Spitze kann mit kapazitiven oder typischerweise optischen Sensoren gemessen werden und ist ein Maß für zwischen der Spitze und der Oberfläche wirkende atomare Kräfte. Durch das punktweise Aufzeichnen der Auslenkungen bzw. Kräfte lässt sich wie bei einem Digitalfoto eine Abbildung der Probenoberfläche erzeugen. Jeder einzelne Bildpunkt steht dann für eine bestimmte physikalische oder chemische Messgröße. Die mögliche Auflösung des Bildes wird, wie bei Profilometern, hauptsächlich durch den Krümmungsradius der Spitzen bestimmt, er beträgt in der Regel 10 bis 20 nm, was je nach Rauigkeit der Probenoberfläche laterale Auflösungen von 0, 1 bis 10 nm erlaubt. Dies reicht aus, um im Idealfall sogar einzelne Atome abbilden zu können. Damit hat das Rasterkraftmikroskop zusammen mit dem Rastertunnelmikroskop die höchste Auflösung aller mikroskopischen Techniken. Zur exakten Bewegung der Nadel über die Probe dienen Piezostellelemente, mit deren Hilfe Scanbereiche von bis zu 150 µm “— 150 µm untersucht werden können - Raster-Elektronenmikroskop, Vergrößerung 3 000:1 (bei 15x13cm Bildgröße)
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Credit: Science Photo Library / EYE OF SCIENCE
Bildgröße: 4552 px × 3874 px
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