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En el microscopio de fuerza atómica (AFM), una punta afilada situada en el extremo de una palanca flexible recorre la superficie de una muestra manteniendo constante una pequeña fuerza de interacción. El movimiento de barrido lo realiza un escaner piezo-eléctrico, y la interacción punta/muestra se monitoriza reflejando un láser en la parte trasera de la palanca, que se recoge en un detector fotodiodo. El fotodiodo esta dividido en 4 segmentos, y las diferencias de voltaje entre los distintos segmentos (generalmente los 2 superiores respecto de los 2 inferiores) determinan con precisión los cambios en la inclinación o amplitud de oscilación de la punta.
En el Servicio de Microscopía de la U.P.V. disponemos de los siguientes modos de trabajo:
AFM de Contacto: Mide la topografía deslizando la punta sobre la superficie de la muestra. Se puede realizar en aire y en medio líquido.
AFM de Tapping: Mide la topografía tocando intermitentemente la superficie de la muestra con una punta oscilante. Se eliminan las fuerzas laterales y de presión que pueden dañar las muestras blandas y reducir la resolución de la imagen. Se puede realizar en aire y en medio líquido.
Imagen de Fase: Proporciona imágenes cuyo contraste está causado por diferencias en las propiedades de adhesión y viscoelasticidad de la superficie de la muestra. Se realiza en modo Tapping y se mide como el retraso en la fase de oscilación de la punta medido en el fotodiodo, con respecto al valor de fase de oscilación proporcionado por el piezo del soporte de la punta.
Microscopia de Efecto Túnel: Mide la topografía de superficies conductoras utilizando una corriente de túnel que depende de la separación entre la punta y la superficie de la muestra.
Fuerzas Magnéticas: Mide el gradiente de distribución de fuerzas magnéticas por encima de la superficie de la muestra. Se lleva a cabo con el LiftMode para seguir la topografía de la muestra a una distancia fijada.
LiftMode: Se trata de una técnica combinada de dos pasos. Por una parte, mide de forma separada, y en modo Tapping, la topografía de la muestra. Por otra parte, mide otra propiedad seleccionada (fuerzas magnéticas, eléctricas, etc.) utilizando la información topográfica para mantener la punta por encima de la superficie de la muestra a una altura constante.
Fuerzas Laterales: Mide fuerzas de fricción entre la punta y la superficie de la muestra. En modo Contacto.
Medidas Fuerza-Distancia: Mide fuerzas repulsivas, de atracción y de adhesión entre punta y muestra durante el acercamiento, el contacto y la separación de ambas partes.
Fuerza Volumen: Realiza una serie de medidas puntuales de fueza-distancia sobre una área determinada de la muestra. Con esas curvas de fuerza individuales en cada punto, muestra imágenes de variaciones de fuerza y topografía de la muestra.
Electroquímica: Mide los cambios de la superficie y las propiedades de los materiales conductores sumergidos en soluciones electrolito, al establecer gradientes o ciclos de intensidad-voltage eléctrico.
