Quali modalità e quali applicazioni dell’AFM?
Il laboratorio FILAB ha avuto il piacere di annunciare l’arrivo dell’AFM all’interno del parco analitico di Digione all’inizio di settembre 2022. Si è dotato di un FX40 Automatic AFM che è dotato di IA. Ciò consente di effettuare analisi in modo più rapido e affidabile. Così, FILAB diventa il primo laboratorio in Europa dotato di un AFM con IA.
Il Microscopio a Forza Atomica (AFM, acronimo di Atomic Force Microscope) è un microscopio a sonda locale ad alta risoluzione che consente di visualizzare la topografia della superficie di un campione ma anche la tribologia, il comportamento meccanico, elettrico o chimico.
Questo metodo consente di analizzare punto per punto la superficie del campione grazie alla scansione di una sonda costituita da una punta nanometrica. Questo microscopio offre quindi la possibilità di studiare l’infinitamente piccolo.
A seconda della problematica riscontrata, l’AFM offre diverse modalità: la modalità contatto e la modalità non contatto. Ma allora, quali modalità utilizzare per quali applicazioni?
La modalità non contatto
- La modalità non contatto dell’AFM consente di misurare la topografia del campione senza danneggiarlo.
La modalità contatto
Per quanto riguarda la modalità contatto dell’AFM, consente anch’essa di misurare la topografia (sebbene sia meno utilizzata) ma soprattutto di effettuare diverse misure:
- meccaniche
- elettriche
- magnetiche
Per questo, è necessario adattare il tipo di punta in base al campione (costante di rigidità e applicazione).
Scoprite le diverse modalità di contatto dell’AFM:
La modalità meccanica FMM
Tra tutte le modalità di contatto, la modalità meccanica FMM consente di effettuare misure di proprietà meccaniche (modulo di Young, deformazione, adesione)
La modalità meccanica nanoindentazione
La modalità meccanica nanoindentazione, invece, consente di effettuare diverse misure:
misure di durezza e modulo di Young
misure dell’area di indentazione per calcolare la durezza
La modalità elettrica C-AFM pinpoint
misurare proprietà elettriche (corrente, resistenza, spettroscopia I/V)
applicare una tensione tra la punta e il campione
Corrente di fuga osservata in c-AFM su un componente SRAM (contatto con la zona drogata n sottostante)
(tensione costante applicata durante l’immagine)
Immagini a diverse tensioni e spettroscopia in un punto
Mappatura della corrente su un film di pentacene depositato su Ni (111)
La modalità elettrica EFM pinpoint
Questa modalità ha l’obiettivo di realizzare:
- misure di proprietà elettrostatiche (tensioni superficiali)
- applicazioni di una tensione tra la punta e il campione
Grafite pirolitica altamente orientata (HOPG)
Misura del potenziale di superficie, lavoro di estrazione (misura KPFM):
Particelle su Si
Messa in evidenza di nanofili in PET (misura EFM):
La modalità magnetica MFM
Con questa modalità magnetica MFM, sarà possibile effettuare misure di proprietà magnetiche (differenziazione dei domini magnetici).
