1 / 21

MICROSCOPIO DE FUERZA ATÓMICA

MICROSCOPIO DE FUERZA ATÓMICA. FRANCISCO CASCALES PACHECO JAVIER NAVARRO VERDÚ JORGE FOLLANA BERNÁ. HISTORIA. Müller – Microscopio de Emisión de Campo (1937). Young - Topografiner (1971). Binnig y Rohrer – MBET (1981). Binnig, Quate y Gerber – MFA (1986).

oren
Download Presentation

MICROSCOPIO DE FUERZA ATÓMICA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MICROSCOPIO DE FUERZA ATÓMICA FRANCISCO CASCALES PACHECO JAVIER NAVARRO VERDÚ JORGE FOLLANA BERNÁ

  2. HISTORIA • Müller – Microscopio de Emisión de Campo (1937) • Young - Topografiner (1971) • Binnig y Rohrer – MBET (1981) • Binnig, Quate y Gerber – MFA (1986)

  3. DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO

  4. MODOS DE TRABAJO • Modo de contacto: • Se utilizan puntas de nitruro de silicio. • En determinadas muestras se puede alcanzar resolución atómica o molecular. • Modo de “tapping” o contacto intermitente: • El elemento que sostiene la punta (cantilever) oscila. • La reducción de la amplitud de oscilación se utiliza para medir e identificar las características superficiales. Modo sin contacto: • La punta del AFM se sitúa a 50 – 150 Aº (amstrong) por encima de la superficie de la muestra • Construyéndose imágenes topográficas barriendo la punta sobre la superficie de la muestra

  5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO CONTACTO Ventajas • Muestras muy rugosas con cambios extremos en su topografía vertical • Alta velocidad de barrido • Es el único modo de trabajo que permite obtener imágenes con resolución atómica

  6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO CONTACTO Desventajas • Reducción en la resolución espacial y pueden dañar muestras blandas • Las fuerzas laterales pueden distorsionar las características de la superficie en la imagen

  7. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO SIN CONTACTO Ventajas • No se ejercen fuerzas sobre la superficie de la muestra

  8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO SIN CONTACTO Desventajas • El modo sin contacto generalmente se utiliza para estudiar muestras muy hidrofóbicas • Menor resolución lateral, limitada por la separación punta-muestra • Menor velocidad de barrido

  9. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO “TAPPING” Ventajas • Las fuerzas laterales son virtualmente eliminadas • Menos daño en muestras blandas • Mayor resolución lateral en la mayoría de las muestras (1 – 5 nm)

  10. VENTAJAS Y DESVENTAJAS MODO “TAPPING” Desventajas • Ligeramente menores velocidades de barrido que en el modo contacto.

  11. TIPOS DE PUNTAS • Condicionados por: • Muestra • Modo de operación • Temperatura • Fabricadas en Silicio o Nitruro de Silicio (recubiertas de diamante) • Soportes (cantilever) de diferentes formas: • Triangulares: fricción y medio líquido • Rectangulares: aire

  12. COMPARACIÓN CON OTROS MICROSCOPIOS • MET y MBET • Muestra conductora • Bajas presiones • Dos dimensiones • MFA • Muestras aislantes • Presencia de aire o sumergido • Tres dimensiones

  13. APLICACIONES DE LAS MICROSCOPIAS STM Y AFM • Nos ayuda a la caracterización de materiales y superficies Las aplicaciones más importantes que tiene el AFM son: • Microelectrónica • Capas finas • Caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos • Polímeros y composites • Biología

  14. Aplicación del AFM en un caso concreto

  15. Preparación del material y fase experimental Aceros de alta resistencia (Alambrón) atacado por una disolución de NaCl Modo CONTACTO, estudiando un area de 5x5 μm Midiendo durante un tiempo de 2 Horas y Media

  16. Resultados Experimentales Vamos observando que a medida que pasa el tiempo se va evidenciando el depósito de los oxidos En esta foto vemos como la superficie empieza a modificarse al transcurrir unos 7 minutos Para tiempo inicial se observan las huellas del pulido de la superficie Como resultado final vemos que la superficie del acero presenta unos picos de óxido que son producto del ataque de la solución de cloruro

  17. ResultadosExperimentales Aparte de obtener las imágenes también podemos analizar la rugosidad de la muestra y su evolución en función del tiempo

  18. Discusión de datos y conclusión El estudio con el AFM podemos deducir que este proceso tiene 2 fases bien diferenciadas, como muestra la tabla El fenómeno observado responde al modelo de crecimiento de una picadura de Galvele

  19. CONCLUSIÓN DEL ESTUDIO • El MFA permite observar el proceso de corrosión a través de la rugosidad superficial. • La técnica permite diferenciar dos fases del proceso corrosivo. • El fenómeno responde al modelo de crecimiento de una picadura de Galvele

  20. CONCLUSION • Este trabajo muestra el microscopio de fuerza atómica como un equipo de medida analítica, nos permite estudiar diversos fenómenos científicos que con otros métodos no podemos

  21. BIBLIOGRAFÍA • Introducción a la microscopía electrónica aplicada a las ciencias biológicas. Gerardo Vázquez Nin, Olga Echeverría. • Principios de análisis instrumental. Douglas A. Skoog, F. James Holler, Stanley R. Crouch • http://www.mobot.org/jwcross/spm/ • http://www.freesbi.ch/en/afmmovies/ • http://fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/microscopiofuerza%20atomica/index.htm • http://www.nanooze.org/spanish/articles/articlesp5_powerfulmicroscope.html • http://www.nanoscience.com/education/AFM.html • http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm729/afm/firstpag.htm

More Related