apresentaçãoAFM

SCANNING PROBE
MICROSCOPES (SPM) microscopia de varredura por ponta de prova

AFM (atomic force microscope)
+
STM (scanning tunneling microscope)

SPM (SCANNING PROBE MICROSCOPES)
1. STM (scanning tunneling microscope)
2. AFM (atomic force microscope)
 História
 Princípio de funcionamento
 Componentes básicos
 Modos de operação
 Técnicas especiais
 AFM x SEM
 Exemplos de aplicações
 Limitações / problemas / desvantagens

HISTÓRICO
• Em 1981 Binning, Rohrer, Gerber e Weibel:
Tunelamento de elétrons entre ponta W e amostra de Pt;
• STM (scanning tunneling microscope) - Primeiro exemplo de microscópio por ponta de prova
(SPM) descrito em 1982 por Binnig e Roher;
• 1986 - AFM por Binnig, Quate e Gerber;

TUNELAMENTO
• Mecânica quântica: A matéria apresenta comportamento ondulatório (e- descrito por função de onda) → probabilidade não nula de atravessar uma barreira proibida = TUNELAMENTO.
• A corrente de tunelamento é uma corrente que é capaz de passar por um meio que não contém elétrons como o vácuo, liquido não polar;
• Condição de tunelamento → barreiras muito finas.
• Microscópio de tunelamento: distância de separação ponta-amostra próximo a 10Ǻ → e- começam tunelar;
• Probabilidade de tunelamento é exponencialmente dependente da largura da barreira de potencial.
Corrente de tunelamento é dada por: I t=Ve-cd
Assim, uma variação de 10% (1Ǻ) = variação de 10X na
I t;

STM
(scanning tunneling microscope)
Componentes:
-ponta de Pt/Ir, W
-Sistema de cerâmicas piezoeletricas -Scanner
Fabricação das pontas
Pontas de Pt/Ir: corte de fio deste material.
Pontas W: dissolução anódica de um fio de W em solução de
NaOH 2M.

STM
(scanning tunneling microscope)
- Amostra condutora escaneada por uma fina ponta metálica, montada em um elemento piezoelétrico, é posicionada a alguns angstrons da superfície da amostra.
- Voltagem → corrente de tunelamento flui dos estados eletrônicos ocupados perto do nível de Fermi de um eletrodo para estados desocupados do outro