fischerscope

a pochi micronewton. Inoltre, per riuscire a misurare anche le
strutture più piccole, è necessario posizionare i campioni in modo
esatto. Per ottenere ulteriori risultati sulle proprietà dei materiali,
è possibile dotare il dispositivo PICODENTOR® HM500 di un
microscopio a forza atomica (Atomic Force Microscope, AFM)
Immagine 3: Misurazione AFM (rappresentazione in 3D) di un›impronta
con la forza massima pari a 5 mN (scala nell›asse Z: 50 nm).
(Immagine 1). Il banco XY programmabile con una precisione
di posizionamento di < 0,5 μm, il piano attivo di smorzamento
delle vibrazioni e la camera di misurazione chiusa costituiscono i
requisiti fondamentali per svolgere misurazioni AFM aggiuntive.
«I microscopi a forza atomica» comprendono un gruppo di
microscopi dotati di una punta di misurazione che, al contrario
di quanto avviene con il microscopio ottico, tocca fisicamente la
superficie del campione. La composizione utilizzata in questi
dispositivi si basa su un «cantilever» con una punta di silicio molto
fine, che serve a misurare le differenze di altezza. La superficie di
misurazione viene scansionata in modo lineare e le informazioni
relative all’altezza vengono rilevate ad alta precisione. La risoluzione
in direzione XY viene determinata dall’arrotondamento
della punta di misurazione e, normalmente, è nell’ordine di
grandezza di 10 nm. I dati ricavati possono essere rappresentati in
vari modi: oltre alla topografia della superficie, che viene mostrata
nel profilo dell’altezza, l’AFM offre la possibilità di misurare una
serie di altre grandezze. Accanto alla misurazione ad alta precisio-
FISCHERSCOPE ®
ne della distanza, grazie all’asse Z calibrato (con un rumore di
fondo pari a < 0,05 nm), è possibile determinare anche la fase e
l’ampiezza dell’oscillazione del cantilever: questi due parametri,
infatti, consentono di ricavare informazioni su ulteriori caratteristiche
dei materiali. In particolare, l’AMF è lo strumento ideale per
Immagine 4: Impronta su tungsteno (Fmax= 50mN) con gibbosità
chiaramente riconoscibili.
Immagine 5: Rilevamento ottico della misurazione su tungsteno (Fmax=
50 mN, 100 x ingrandimento). Si vede chiaramente, che sono riconoscibili
meno dettagli.
rappresentare le impressioni dell’indentore con le forze massime
più piccole. Su una lastra di vetro BK7 è possibile eseguire misurazioni
con F max = 5 mN, (Immagine 2). La forza massima selezionata
comporta una profondità di penetrazione restante inferiore
ai 50 nm.
La rappresentazione in 3D visualizza dettagli che senza l’AFM
non sarebbero più visibili (Immagine 5). Così, in alcuni casi specifici,
è possibile svolgere una valutazione più precisa dei risultati
delle misure.
Dr. Tanja Haas,
Dr. Bernhard Nensel
No. 07