Microscope éléctronique à transmission AFM, Microscope à Force

Microscope éléctronique à transmission
Afin d'avoir une image très grande de notre matière on peut utiliser le
microscope électronique à transmission.
Il consiste à porter dela chaleur sur des
éléctrons qui sont concentrés sur une
source. On prend une lentille pour régler
la taille de l'image de représentation
qui va apparaître à l'écran . Le faisceau
traverse l'échantillon sur 200 nanomètre
environs , pour éviter les problèmes de
difraction.
Le faisceau lumineux réfléchi selon
l'angle, choisi l'image a observé. Celle-
ci est uniforme si aucun défaut n'est
visible sur le cristal (dans le cas
contraire l'image est noire).
AFM, Microscope à Force Atomique
Le microscope à force atomique (ou AFM pour atomic force microscope) est un
dérivé du microscope à effet tunnel (ou Scanning Tunneling Microscope, STM), qui
peut servir à visualiser la surface d'un échantillon ne conduisant pas
l'électricité. Le principe se base sur les interactions entre l'échantillon et
une pointe montée sur un microlevier. La pointe balaie (scanne) la surface à
représenter, et l'on agit sur sa
hauteur selon un paramètre de
rétroaction. Un ordinateur enregistre
cette hauteur et peut ainsi
reconstituer une image de la surface.
La différence entre l'AFM et le STM
réside dans la mesure prise en compte
pour la rétroaction utilisée : le STM
utilise le courant tunnel, l'AFM
utilise la déviation du levier, c’est-
à-dire indirectement les forces
d'interactions entre la pointe et la
surface.
Le premier microscope à force atomique du monde,
au musée de la Science de Londres.

Il existe plusieurs façons de mesurer la déviation du levier. La plus courante,
et de loin, est la mesure via réflexion d'un laser.
La pointe est alors montée sur un levier réfléchissant. Un rayon laser se
réfléchit sur le levier. Si le rayon laser dévie, c'est que le levier s'est
infléchi (dans un sens ou dans l'autre), et donc est révélateur des forces
d'interactions entre la pointe et la surface. La mesure de la déviation de la
pointe passe donc par celle de la position du faisceau laser réfléchi, ce qui
s'effectue au moyen d'un quadrant de photodiodes - c’est-à-dire une photodiode
circulaire divisée en quatre parts égales, selon deux diamètres.
Quand le faisceau n'est pas
dévié, il frappe au centre du
quadrant, et donc illumine
également les 4 photodiodes. Si
le faisceau laser vient à être
dévié vers le haut, les deux
photodiodes du haut recevront
plus de lumière que celles du
bas, et il apparait donc une
différence de tension. C'est
cette différence de tension que
l'on utilise pour la rétroaction.