परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी क्या है?
परमाणु बल माइक्रोस्कोपी: एक नई प्रयोगात्मक तकनीक जो किसी वस्तु की सतह पर सूक्ष्म विशेषताओं का निरीक्षण करने के लिए परमाणुओं और अणुओं के बीच परस्पर क्रिया बलों का उपयोग करती है। इसमें एक नैनोमीटर आकार की जांच होती है जिसे संवेदनशील रूप से हेरफेर किए गए माइक्रोन आकार के लचीले कैंटिलीवर पर लगाया जाता है। जब जांच नमूने के बहुत करीब होती है, तो उसके सिरे पर परमाणुओं और नमूने की सतह पर परमाणुओं के बीच के बल कैंटिलीवर को उसकी मूल स्थिति से दूर मोड़ देते हैं। नमूने को स्कैन करते समय जांच के विचलन की मात्रा या कंपन की आवृत्ति से एक त्रि-आयामी छवि का पुनर्निर्माण किया जाता है। नमूना सतह की स्थलाकृति या परमाणु संरचना को अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त करना संभव है।
इसका उपयोग मापे जाने वाले नमूने की सतह और एक लघु बल-संवेदनशील तत्व के बीच बहुत कमज़ोर अंतर-परमाणु संपर्क बलों का पता लगाकर पदार्थों की सतह संरचना और गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। माइक्रो-कैंटिलीवर की एक जोड़ी, जो कमज़ोर बलों के प्रति बेहद संवेदनशील होती है, एक छोर पर स्थिर होती है, और दूसरे छोर पर एक छोटी सी नोक को नमूने के करीब लाया जाता है, जो फिर उसके साथ संपर्क करती है, और बल माइक्रो-कैंटिलीवर को विकृत कर देते हैं या उनकी गति की स्थिति बदल देते हैं।
नमूने को स्कैन करते समय, सेंसर इन परिवर्तनों का पता लगाता है और बलों के वितरण के बारे में जानकारी प्राप्त करता है, इस प्रकार नैनोस्केल रिज़ॉल्यूशन के साथ सतह संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त करता है। इसमें एक सुई की नोक के साथ एक माइक्रोकैंटिलिवर, एक माइक्रोकैंटिलिवर गति का पता लगाने वाला उपकरण, इसकी गति की निगरानी करने के लिए एक फीडबैक लूप, नमूने को स्कैन करने के लिए एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक स्कैनिंग डिवाइस और एक कंप्यूटर-नियंत्रित छवि अधिग्रहण, प्रदर्शन और प्रसंस्करण प्रणाली शामिल है। माइक्रोकैंटिलिवर गति का पता विद्युत विधियों जैसे कि सुरंग वर्तमान का पता लगाना या ऑप्टिकल विधियों जैसे कि बीम विक्षेपण और इंटरफेरोमेट्री आदि द्वारा लगाया जा सकता है। जब सुई की नोक और नमूना एक दूसरे के काफी करीब होते हैं और उनके बीच एक छोटी दूरी का पारस्परिक प्रतिकर्षण होता है, तो छवि के संकल्प के परमाणु स्तर की सतह और सामान्य रूप से नैनोमीटर स्तर के संकल्प को प्राप्त करने के लिए प्रतिकर्षण का पता लगाया जा सकता है। नमूनों के एएफएम माप की कोई विशेष आवश्यकता नहीं है, और इसका उपयोग ठोस और सोखना प्रणालियों की सतह को मापने के लिए किया जा सकता है।
