AFMmetingen

AFMmetingen verwijst naar metingen die worden uitgevoerd met een atomaire krachtenmicroscoop (AFM). Bij AFM wordt een zeer scherpe tip bevestigd aan een flexibele kaarsnelaar (cantilever) over een oppervlak geleid. De interactie tussen de tip en het oppervlak veroorzaakt kantelpingen in de cantilever, die worden gemeten door een laser die op een reflector schijnt en door een detector wordt geregistreerd. Uit deze signalen wordt een hoge-resolutie topografisch beeld van het oppervlak herleid.

AFM kan in verschillende modi worden toegepast. In contactmodus wordt de tip onder constante wisselwerking langs het oppervlak geleid. In tapping of dynamische modus oscilleert de cantilever en raakt de tip het oppervlak alleen kort aan, wat schade aan gevoelige monsters beperkt. Daarnaast is er non-contact modus, waarbij de tip zeer dichtbij de oppervlakte zweeft. AFM kan in lucht, vloeistof of vacuüm opereren, wat de toepassingstakken vergroot, bijvoorbeeld voor biologische monsters of vloeibare dispersies.

Wat er met AFM kan worden gemeten, omvat onder meer topografie en oppervlaktelichtheid, inclusief hoogteprofielen en ruheid. Daarnaast zijn nanomechanische eigenschappen af te leiden via force-distance-curves, zoals elasticiteit, adhesie en lokale stijfheid. Met gespecialiseerde modes kan ook slijtage, wrijving, evenals elektrische, magnetische of geleidende eigenschappen worden onderzocht (bijvoorbeeld conductieve AFM).

Praktische factoren die van invloed zijn op AFMmetingen zijn onder meer tipkwaliteit en slijtage, calibratie van de cantilever en gevoeligheid, omgevingsomstandigheden zoals vocht en temperatuur, en scanparameters (snelheid, setpoint). Potentiële artefacten omvatten drift, trillingen en randresponds, die zorgvuldig moeten worden beheerd voor betrouwbare resultaten.