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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Travail en mode contact
I1 existe plusieurs modes de travail, très semblables à ceux utilisés en STM. On
parle de << mode contact N quand les forces sont mesurées dans le régime << répulsif B à courte distance. Le premier mode se fait à force constante (Fig. 5.23a) : on
mesure les variations de la tension appliquée à la céramique piézoélectrique
pour maintenir constante la déflexion du cantilever grâce à une boucle d’asservissement. Ce mode permet de travailler sur des surfaces très rugueuses et avec
des balayages larges. Sur des surfaces planes ou pour des balayages de faible
amplitude, on préfère travailler à force variable en diminuant le rôle de la boucle
d’asservissement et mesurer alors les variations de la déflexion du cantilever
(Fig. 5.23b).
Fig. 5.23. Mesure de la topographie en AFM : (a) a force constante ; (b) a force variable.
I1 existe un << mode spectroscopique >> où l’on mesure la variation de la force
d’interaction entre la pointe et la surface en fonction de la distance pointeéchantillon. L a courbe F(z) (Fig. 5.24) présente une hystérèse qui provient de la
résultante des forces microscopiques d’une part (forces de Van der Waals attractives à longue distance, forces de répulsion ioniques à courte distance) et des
forces macroscopiques d’autre part (forces de capillarité et d’adhésion).
F
Charge
Force attractive maximale
Contact
Z
t
T
Force d’adhésion maximale
Fig. 5.24. Variation de la force entre pointe et surface en fonction de la distancez.
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Travail en mode contact
I1 existe plusieurs modes de travail, très semblables à ceux utilisés en STM. On
parle de << mode contact N quand les forces sont mesurées dans le régime << répulsif B à courte distance. Le premier mode se fait à force constante (Fig. 5.23a) : on
mesure les variations de la tension appliquée à la céramique piézoélectrique
pour maintenir constante la déflexion du cantilever grâce à une boucle d’asservissement. Ce mode permet de travailler sur des surfaces très rugueuses et avec
des balayages larges. Sur des surfaces planes ou pour des balayages de faible
amplitude, on préfère travailler à force variable en diminuant le rôle de la boucle
d’asservissement et mesurer alors les variations de la déflexion du cantilever
(Fig. 5.23b).
Fig. 5.23. Mesure de la topographie en AFM : (a) a force constante ; (b) a force variable.
I1 existe un << mode spectroscopique >> où l’on mesure la variation de la force
d’interaction entre la pointe et la surface en fonction de la distance pointeéchantillon. L a courbe F(z) (Fig. 5.24) présente une hystérèse qui provient de la
résultante des forces microscopiques d’une part (forces de Van der Waals attractives à longue distance, forces de répulsion ioniques à courte distance) et des
forces macroscopiques d’autre part (forces de capillarité et d’adhésion).
F
Charge
Force attractive maximale
Contact
Z
t
T
Force d’adhésion maximale
Fig. 5.24. Variation de la force entre pointe et surface en fonction de la distancez.