Зондовые сканирующие рабочие станции в Перми

Зондовые сканирующие микроскопы (СЗМ) создают изображение рельефа поверхности исследуемого объекта за счет взаимодействия с ней сверхтонкого зонда. СЗМ позволяет получить трехмерное изображение поверхности образца в сверхвысоком разрешении. Таким образом изучают детали структуры атомарных решеток, живых клеток, строение высокомолекулярных веществ, рельеф и структуру микрочипов, множество других объектов.

Красные кровяные клетки

Органический монокристалл

Кобальт на сапфире

При перемещении зонда у поверхности образца между ними происходит взаимодействие, что дает возможность регистрировать локальные свойства исследуемого объекта с высочайшим разрешением. Большинство приборов могут регистрировать сразу несколько взаимодействий, при этом разрешающая способность может быть от атомарной (нанометровой) до субмикронной.

Наноструктурированный моносубстрат

Многостенные углеродные нанотрубки

Поликапролактон

Для точного перемещения иглы-зонда используются прецизионные системы, оснащенные пьезоэлектрическими двигателями. Для получения полного изображения зонд необходимо механически перемещать по изучаемой области образца. Данные регистрируются в виде растра с записью координат положения и ряда других свойств в каждой точке траектории.

Принцип работы СЗМ

Для начала исследования зонд необходимо приблизить на предельно близкую дистанцию к поверхности образца. Затем он может перемещаться как по двум, так и по трем координатам. Сближение и дальнейшее перемещение зонда происходит максимально плавно, при этом механическая стабильность составляет менее 0,1 А. Такую точность обеспечивает прецизионная система развертки.

В ходе перемещения иглы-зонда на нее влияют различные силы взаимодействия, что приводит к возникновению разнообразных физических эффектов, которые можно зарегистрировать специальными датчиками.

Сверхчувствительные сенсоры способны «ощущать» распределение магнитного поля над поверхностью, позволяют создавать вольтамперную «карту» образца, регистрировать показатели адгезивности, множество других характеристик.