Princípio e estrutura do microscópio de sonda de varredura
O princípio básico de funcionamento do microscópio de sonda de varredura é usar a interação entre a sonda e os átomos e moléculas da superfície da amostra, ou seja, quando a sonda e a superfície da amostra estão próximas da escala nanométrica quando a formação de uma variedade de campos físicos interativos, através da detecção das grandezas físicas correspondentes e obter a topografia da superfície da amostra. O microscópio de sonda de varredura é composto por 5 partes: sonda, scanner, sensor de deslocamento, controlador, sistema de detecção e sistema de imagem.
Controlador através do scanner na vertical a partir da direção de movimentação da amostra para estabilizar a distância entre a sonda e a amostra (ou a quantidade física de interação) em um valor fixo; ao mesmo tempo, no plano horizontal xy para mover a amostra, de modo que a sonda de acordo com o caminho de digitalização para digitalizar a superfície da amostra. Microscópio de sonda de varredura no caso de estabilização da distância entre a sonda e a amostra, o sistema de detecção detecta o sinal da interação entre a sonda e a amostra; no caso de estabilização da quantidade física da interação, a distância entre a sonda e a amostra é detectada pelo sensor de deslocamento na direção vertical. O sistema de imagem é baseado no sinal de detecção (ou na distância entre a sonda e a amostra) na superfície da amostra para geração de imagens e outros processamentos de imagens.
Dependendo do campo físico de interação entre a sonda e a amostra, os microscópios de varredura com sonda são divididos em diferentes famílias de microscópios. Dois dos tipos mais comumente usados de microscópios de sonda de varredura são microscópios de tunelamento de varredura (STM) e microscópios de força atômica (AFM). A microscopia de varredura por tunelamento é usada para examinar a estrutura da superfície de uma amostra, detectando a magnitude da corrente de tunelamento entre a sonda e a amostra em teste. O AFM detecta a superfície da amostra detectando a deformação do microcantilever causada pela força de interação entre a ponta da sonda e a amostra (atrativa ou repulsiva) através do uso de um sensor de deslocamento fotoelétrico.
