Нанотехнологии. Правда и вымысел

Рис. 34. Общий вид и зона измерительной головки сканирующего зондового микроскопа Р47Н: 1 – устройство позиционирования с предметным столиком (позиционер); 2 – металлические стойки; 3 – виброзащитный подвес; 4 – измерительная сканирующая головка; 5 – блок подвода образца (привод); 6 – резиновый диск

Принцип действия АСМ основан на использовании сил межатомных связей вещества. На малых расстояниях между двумя атомами (около 1 А = 10-8 см) возникают силы отталкивания, а на больших – силы притяжения. Как известно, аналогичные силы действуют между любыми сближающимися телами. При работе АСМ такими телами служат сканируемая поверхность 3 и зонд в виде алмазной иглы 1, который плавно скользит над поверхностью образца (рис. 35). Фактически это та же игла, которая используется в сканирующем туннельном микроскопе. Электронное облако острия алмаза оказывает давление на электронные облака (электрон 2) отдельных атомов образца, порождая отталкивающую силу, которая меняется в соответствии с рельефом поверхности. Эта сила отклоняет кончик острия, а его перемещения регистрируются с помощью датчиков.

Рис. 35. Принцип действия атомного силового микроскопа (АСМ): 1 – игла зонда; 2 – электрон; 3 – исследуемая поверхность