Đây là chế độ tối ưu của máy.
Chế độ tapping là một cải tiến của chế độ không tiếp xúc ( Non- Contact Mode): Đầu tiên đầu dò được cho tiếp xúc với bề mặt mẫu với một năng lượn vừa đủ
và được nâng lên ngay rồi cho dao động để tránh lực ma sát xuất hiện.
Đầu dò lúc này khi dao động sẽ tiếp xúc với bề mặt mẫu vật với 1 lực rất nhỏ không gây ra ảnh hưởng tới bề mặt nhờ đó việc đo lực tương tác sẽ có độ chính xác cao.
Trang 37
HÌNH ẢNH
Một mắc xích polymer Nguồn: Wikipedia
Vì AFM hoạt động dựa trên việc đo lực tác dụng nên nó có một chế độ phân tích phổ, gọi là phổ lực AFM (force spectrocopy), là phổ phân bố lực theo khoảng cách và hình ảnh sẽ được xây dựng dựa trên việc quá trình lên xuống của đầu dò.
Các phổ này có thể cung cấp nhiều thông tin về cấu trúc nguyên tử của bề mặt cũng như các tính chất hóa học. Hình trên chính là độ pH của một mắc xích polymer.
Trang 39
TỔNG KẾT
TEM SEM STM AFM
Cần xử lý đặc
biệt mẫu vật Có Có Không Không
Ảnh Bề mặt hoặc ành 3D Bề mặt Bề mặt Bề mặt Môi trường của mẫu vật khi sử dụng Môi trường chân không tuyệt đối
Đòi hỏi môi trường chân không cao
Không đòi hỏi môi trường chân không cao
Không đòi hỏi môi trường chân không cao
Mẫu vật
nghiên cứu Vật liệu
Vật liệu hoặc sinh học Mẫu dẫn điện hoặc bán dẫn Vật liệu hoặc mẫu sinh học Diện tích quét Nhỏ ( cỡ ) Lớn ( cỡ ) Nhỏ ( cỡ ) Nhỏ (150×150 ) Khả năng phóng đại 50.000.000 10-500.000 Kích thước nguyên tử (Å) Kích thước nguyên tử (Å)
Độ phân giải 50 pm 1 nm – 20nm 0.1nm ngang – 0.01nm dọc
1nm < ngang 0.1nm dọc
Giá cả > 1 triệu USD $300,000 $10000 $40,000
Những điểm đáng chú ý : 1. Xử lý mẫu vật :
SEM : Do bề mặt của các mẫu sinh vật có khả năng hấp thụ electron nên ta cần phải phủ 1 lớp kim loại mỏng ( vd : vàng ) lên bề mặt mẫu vật để quá trình phản xạ electron không bị ảnh hưởng.
TEM : Sử dụng chế độ điện tử đâm xuyên qua mẫu vật nên mẫu vật quan sát trong TEM luôn phải đủ mỏng. Xét trên nguyên tắc, TEM bắt đầu ghi nhận được ảnh với các mẫu có chiều dày dưới 500 nm, tuy nhiên, ảnh chỉ trở nên có
Trang 40 chất lượng tốt khi mẫu mỏng dưới 150 nm. Vì thế, việc xử lý (tạo mẫu mỏng) cho phép đo TEM là cực kỳ quan trọng.
- Phương pháp truyền thống dùng hệ thống mài cắt cơ học mài mỏng mẫu vật đến mài mỏng đến độ dày dưới 10 μmm (cho phép ánh sáng khả kiến truyền qua). Tiếp đó, việc mài đến độ dày thích hợp được thực hiện nhờ thiết bị mài bằng chùm iôn .
- Sử dụng kỹ thuật chùm iôn hội tụ ( của kim loại lỏng – thường là Ga ) gia tốc ở năng lượng cao và hội tụ thành chùm rất nhỏ, thông qua hệ thấu kính từ trong chân không cao và máy tính để xử lý mẫu vật.