Modell LensAFM
Rasterkraftmikroskop (AFM) für die sehr genaue Analyse von Oberflächen
Mit dem Rasterkraftmikroskop werden hochauflösende Oberflächenmessungen durchgeführt, die wir als Dienstleistung anbieten. Mit der Rasterkraftmikroskopie (AFM) werden die Mikrostrukturen einer Oberfläche mit einer Ortsauflösung im Nanometerbereich erfasst. Diese können dann später visualisiert und quantifiziert werden. Das LensAFM V2 der Fa. Nanosurf ermöglicht auch die ortsaufgelöste Messung der Leitfähigkeit, der Adhäsionskraft, der Elastizität (E-Modul) ,der magnetischen Domänen und der elektrostatisch geladenen Domänen.
Als Prüflabor an der Hochschule in Karlsruhe bietet wir die Oberflächenanalysen mit dem Rasterkraftmikroskop als Dienstleistung an. Gerne vermessen wir auch Ihre Proben! Wir arbeiten auf der wissenschaftlichen Grundlage einer Hochschule, mit der Handlungskompetenz eines Industrieunternehmens.
Analysen
- Topographie 3D
- Kontur 3D
- Stufenhöhen
- Kantenradius
- Leitfähigkeit
- Magnetische Eigenschaften
- Elektrische Eigenschaften
- Adhäsionskraft
- Elastizität (E-Modul)
Messmodi
- AFM (atomic force microscopy)
- C-AFM (conductive atomic force microscopy)
- MFM (magnetic force microscopy)
- EFM (electrostatic force microscopy)
- AFM Force Spectroscopy
Beispiel
- AFM Topografiemessung
Spezifikation
- XY-Auflösung: 1.7 nm
- Z-Auflösung: 0.34 nm
- XY-Scanbereich: max. 110 µm
- Z-Scanbereich: max. 22 µm
Topografiemessung
Bei der Rasterkraftmikroskopie (englisch: AFM – atomic force microscopy) tastet eine an einer Blattfeder (Cantilever) befindliche Messnadel die Oberfläche ab. Das Rasterkraftmikroskop ist ein Rastersondenmikroskop und rastert mit einer Messspitze die Oberfläche der zu untersuchenden Oberfläche Zeile für Zeile ab. Wenn die Messnadelspitze mit einem Radius im Nanometerbereich sich der Oberfläche annähert, erhöhen sich die atomaren Wechselwirkungskräfte (van-der-Waals-Kräfte) zwischen Nadel und Oberfläche um eine Größenordnung. Neutrale Atome im Bereich eines interatomaren Abstandes ziehen sich mit den so genannten Dispersions- oder van-der-Waals-Kräften an. Diese Kraft wird umso größer, je kleiner der Abstand zwischen der Spitze und Messobjekt ist. Die Auslenkung wird mit einem Laser gemessen und aus dem Signal ein Maß für die Topographie berechnet. Die Messung mit dem Rasterkraftmikroskop erfolgt üblicherweise im Non-Contact-Mode, was bedeutet, dass die Auslenkung der Nadel rein aufgrund der van-der-Waals-Kräfte erfolgt und nicht durch mechanischen Kontakt der Nadel mit der Oberfläche.
Ortsaufgelöste Leitfähigkeitsmessungen
Mit der leitfähigen Rasterkraftmikroskopie (C-AFM: conductive atomic force microscopy) oder stromabtastende Rasterkraftmikroskopie (CS-AFM: current sensing atomic force microscopy) wird die Topographie eines Materials und der elektrische Stromfluss am Kontaktpunkt der Spitze (Cantilever) gemessen. Durch die hohe Auflösung des Rasterkraftmikroskops ist es möglich topographische Stromkorrelationen zu bestimmen und somit die Leitfähigkeit an der Oberfläche ortsaufgelöst zu bestimmen.
Kraftspektroskopie
Mit einem kalibrierten Cantilever wird eine Kraft-Abstandskurve (Force-Distance-Curve) aufgenommen. Dazu wird der Cantilever auf die Probe abgesenkt, mit definierter Kraft aufgedrückt und wieder entfernt. Währenddessen werden die wirkende Kraft auf den Cantilever und dessen Position aufgezeichnet. Aus dieser Kurve lassen sich Rückschlüsse auf die ortsaufgelösten Oberflächenparameter wie Adhäsionskraft und Elastizität (E-Modul) gewinnen.
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