10
Е.В. Смирнов
этом случае составляет 5…10 нм. При таких расстояниях сила, действу-
ющая между иглой и образцом, невелика. Одним из преимуществ та-
кого метода работы АСМ является отсутствие прямого контакта иглы с
поверхностью, что позволяет избежать повреждения и загрязнения вза-
имодействующих объектов, а также обеспечивает большую скорость
сканирования поверхности.
При контактном методе острие иглы АСМ приводят в мягкий фи-
зический контакт с поверхностью исследуемого образца. При малых
значениях
r
сила
F
является силой отталкивания, поэтому данный метод
работы называют еще методом отталкивания. В этом случае сила
F
,
имеющая достаточно большую величину, уравновешивается силой
упругости кантилевера. При контактном методе работы АСМ исполь-
зуются кантилеверы с достаточно малым коэффициентом жесткости,
что позволяет избежать нежелательных деформаций при воздействии
зонда на образец, а также обеспечивает достаточно высокую чувстви-
тельность измерений.
Недостатком контактного метода является прямое механическое
взаимодействие острия иглы с исследуемой поверхностью в процессе
сканирования, что довольно часто может приводить к поломке острия,
а также к деформации и разрушению поверхности образца. Отметим
также, что контактный метод не позволяет исследовать структуры с
малой механической жесткостью, например, биологические объекты.
Здесь при описании работы АСМ мы рассматривали только силы
Ван-дер-Ваальса, однако следует иметь в виду, что в реальном экспе-
рименте на зонд микроскопа со стороны поверхности действуют также
упругие силы и силы адгезии. Они наиболее интенсивно проявляются
Рис. 9.
Сила взаимодействия между иглой
АСМ и исследуемой поверхностью [2]
