परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के फायदे और नुकसान का एक सरलीकृत विश्लेषण
परमाणु बल माइक्रोस्कोप एक माइक्रोस्कोप है जो ब्रैकट पर तेज जांच और परीक्षण के तहत नमूने के परमाणुओं के बीच बल को समझने और बढ़ाने के लिए एक माइक्रो-कैंटिलीवर का उपयोग करता है, ताकि परमाणु-स्तर के संकल्प के साथ पता लगाने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके। चूंकि परमाणु बल माइक्रोस्कोप कंडक्टर और गैर-कंडक्टर दोनों का निरीक्षण कर सकता है, यह स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप की कमियों को पूरा करता है। परमाणु बल माइक्रोस्कोप का आविष्कार आईबीएम के ज्यूरिख रिसर्च सेंटर के गर्ड बिनिंग और स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के केल्विन क्वेट ने 1985 में किया था। इसका उद्देश्य स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप (एसपीएम) अवलोकन विधि के समान गैर-कंडक्टर बनाना है। परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम) और स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि यह इलेक्ट्रॉन टनलिंग प्रभाव का उपयोग नहीं करता है, लेकिन परमाणुओं, परमाणु बंधन, वैन डेर वाल्स बल या कासिमिर प्रभाव आदि के बीच संपर्क का पता लगाता है। नमूने की सतह के गुण.
परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के लाभ:
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की तुलना में परमाणु बल माइक्रोस्कोपी के कई फायदे हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के विपरीत, जो केवल दो-आयामी छवियां प्रदान करते हैं, एएफएम सतहों के वास्तविक त्रि-आयामी मानचित्र प्रदान करते हैं। साथ ही, एएफएम को नमूने के किसी विशेष उपचार की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे तांबा चढ़ाना या कार्बन चढ़ाना, जिससे नमूने को अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है। तीसरा, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी को उच्च निर्वात परिस्थितियों में संचालित करने की आवश्यकता होती है, जबकि परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी सामान्य दबाव और यहां तक कि तरल वातावरण में भी अच्छा काम कर सकते हैं। इसका उपयोग जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स और यहां तक कि जीवित जैविक ऊतकों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।
एएफएम के नुकसान:
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की तुलना में, एएफएम का नुकसान यह है कि इमेजिंग रेंज बहुत छोटी है, गति धीमी है, और यह जांच से बहुत अधिक प्रभावित होती है। परमाणु बल माइक्रोस्कोप, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के बाद आविष्कार किए गए परमाणु-स्तर के उच्च रिज़ॉल्यूशन वाला एक नए प्रकार का उपकरण है। यह नैनोमीटर क्षेत्र में आकृति विज्ञान सहित विभिन्न सामग्रियों और नमूनों के भौतिक गुणों का पता लगा सकता है, या सीधे नैनोमीटर हेरफेर का संचालन कर सकता है; इसका व्यापक रूप से अर्धचालक, नैनो कार्यात्मक सामग्री, जीव विज्ञान, रासायनिक उद्योग, भोजन, दवा अनुसंधान और वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थानों में विभिन्न नैनो-संबंधित विषयों के क्षेत्र में उपयोग किया गया है, और यह नैनो-विज्ञान अनुसंधान के लिए एक बुनियादी उपकरण बन गया है।
स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप की तुलना में, परमाणु बल माइक्रोस्कोप की व्यापक प्रयोज्यता है क्योंकि यह गैर-प्रवाहकीय नमूनों का निरीक्षण कर सकता है। स्कैनिंग बल माइक्रोस्कोप, जो वैज्ञानिक अनुसंधान और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, परमाणु बल माइक्रोस्कोप पर आधारित है।
