میکروسکوپ پویشی

یک روش کارآمد برای تهیه تصویر از سطح نمونه ها پویش (اسکن) سطح نمونه توسط یک پرتو الکترونی می باشد. اطلاعات مربوط به یک سطح را می­توان با استفاده از یک پروب پیمایشگر به دست آورد. اسکن سطح توسط یک پروب که الکترون های تونل زننده بین سطح و نوک پروب و نیروی اعمال شده بین آن دو را آشکار می کند، نیز مقدور است.

در سال 1981 میلادی، میکروسکوپ تونلی روبشی به عنوان اولین عضو از خانواده میکروسکوپ های پروبی روبشی به وسیله دو تن از محققین سوئیسی اختراع شد. با وجود چند اختراع نسبتاً مشابه در زمینه ساخت میکروسکوپ های پروبی روبشی در آن ایام، این دو دانشمند درسال 1986 جایزه نوبل فیزیک را به جهت این اختراع دریافت کردند. در همین سال بینیگ، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را نیز معرفی کرد. به دنبال اختراع STM و سپس AFM، تلاش های بسیاری جهت مطالعه مورفولوژی و ساختار سطوح و فصل مشترک آن ها صورت گرفت.

میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) دستگاهی است که برای بررسی خواص و ساختار سطحی مواد در ابعاد نانومتر بکار می رود. انعطاف پذیری، سیگنال­های­ بالقوه متعدد، و امکان عملکرد دستگاه در مدهای مختلف محققین را در بررسی سطوح گوناگون، تحت شرایط محیطی متفاوت توانمند ساخته است. این دستگاه را بینینگ و همکارانش در سال 1981 طراحی کردند.

این دستگاه امکان عملکرد در محیط خلاء، هوا، و مایع را دارد. با این دستگاه امکان بررسی سطوح رسانا یا عایق، نرم یا سخت، منسجم یا پودری، بیولوژیک و آلی یا غیر آلی وجود دارداین دستگاه امکان تصویر برداری از ساختارهای نانویی نمونه های زنده را امکان پذیر می سازد.

خواص قابل اندازه گیری با این دستگاه شامل مورفولوژی هندسی، توزیع چسبندگی، اصطکاک، ناخالصی سطحی، جنس نقاط مختلف سطح، کشسانی، مغناطیس، بزرگی پیوندهای شیمیایی، توزیع بارهای الکتریکی سطحی، و قطبش الکتریکی نقاط مختلف می باشد. در عمل از این قابلیت ها برای بررسی خوردگی، تمیزی، یکنواختی، زبری، چسبندگی، اصطکاک، اندازه و غیره استفاده می شود.