IMAGERIE AFM

 

Grandeur mesurée

Moyen

échelle et sensibilité

Interrelation

Exemple

Préparation

Déplacement de la pointe

détection des forces inter-atomiques (capillaires, électrostatiques, Van der waals, frictions…)

 

* Pointe placée à une distance d (qq nm) de la surface de l'échantillon.

* Pointe déplacée par rapport à l'échantillon dans les trois dimensions grâce à un système de transducteurs piézoélectriques.

* Position de la sonde mesurée par l'intermédiaire d'un laser focalisé à l'extrémité du levier.

* Un photodétecteur collecte la réflexion de ce signal laser è permet de détecter les variations locales des forces.

 

attractions de Van der Waals, répulsion de contact, forces capillaires, interactions

coulombiennes, magnétiques etc.

Moléculaire

Nanomètre

 

- profondeur d'analyse inférieure au nanomètre : 0,2 à 0,3 nm

- taille de la zone analysée: de l’ordre de 0,01 µm2 ;

- tous les éléments sont détectables

 

forces :

Polarisation

KEESOM

DEBYE

LONDON

Rugosimètre, microscopie optique, à transmission électronique

Voir ci-dessous

Pas de préparation particulière (standart)

- Travail sous différentes atmosphères : air, ultravide, eau

 

taille d’échantillon 100 * 100 micromètre

 

 

Remarques :     - analyse « non destructive »;

- possibilité d'analyser des échantillons isolants

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RUGOSIMETRE

 

Grandeur mesurée

Moyen

échelle et sensibilité

Interrelation

Exemple

Préparation

Rugosité arithmétique moyenne : Ra = valeur moyenne de | y | sur toute la longueur d'analyse. Remarque : la valeur moyenne de y est nulle. L'équation de la ligne moyenne est y = 0.

Rugosité quadratique moyenne : Rq = racine carrée de la valeur moyenne de y² sur toute la longueur d'analyse.

Pic maximal : Rp = ymax

Creux maximal : Rc = | ymin |

Rugosité totale : Rt = Rp + Rc

 

un rugosimètre (ou profilomètre) est équipé d'un palpeur se déplaçant sur la surface.

Analyse numérique du mouvement vertical de la pointe du palpeur  è détermination des rugosités (Ra, Rp...)

La figure ci-dessus met en valeur l’importance du rayon de courbure de la pointe du palpeur

AFM, microscopie optique, à transmission électronique, rugosimètre sans contact

Voir ci-dessous

Pas de préparation particulière

(standart)

- Travail sous différentes atmosphères : air, ultravide, eau

 

surface de mesure plate ou convexe

gamme de :

Rz = 0.2 à 60 micromètres

Ra = 0.05 à 15 micromètres

(suivant le matériel)