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Surface Characterization with AFM

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자료설명

나노기술입문 발표자료로 AFM에 전반적인 원리 및 측정방식 그리고 장단점을 담아 보았다.
또한 표면 분석을 위해 AFM이 사용되는 실 예를 논문을 토대로 정리해 보았다.
마지막으로 생물학적 응용에 사용되는 AFM의 예를 보았으면 결론을 내렸다.

목차/차례

1. Definition of AFM

2. Principle of AFM

3. Atomic force

4. Measurement types of AFM

Contact mode
Non-contact mode
Tapping mode

5. Advantage & disadvantage of AFM

6. Examples of surface ch-aracterization with AFM

Self-assembled 1,4-dithiane on gold surface
Thiomacrocyclic ionophore (LB film)

7.Biological application

8.Conclusions

본문일부
1. Definition of AFM
AFM( Atomic force microscope)
:원자간력 현미경이란 뜻으로 원자와 원자의 반발력과 인력을 이용하여 표면을 관찰
STM(Scanning Tunneling Microcopy)이 실험조건이 까다롭고 도체만 관찰할 수 있다는 문제점 해결
AFM에서는 STM과는 달리 텅스텐 또는 백금으로된 탐침대신 나노기술로 제조된 프로브를 사용하는데 이 프로브는 프로브의 모판(substrate) 끝에 아주 미세한 힘(나노뉴톤)에서 쉽게 휘어지는 판형 스프링(cantilever) 끝에 원자 몇 개 정도의 크기로 끝이 가공된 탐침(tip)을 붙였다. 이 프로브 탐침의 끝을 샘플 표면에 근접시키면 아래그림 과같이 끌어당기는 또는 밀어 내는 여러 가지 힘(힘의 특성은 아래의 표 참고)이 샘플표면의 원자와 탐침끝의 원자사이에 작용하는데 이 힘에 의해 캔티레버의 휨이 발생하고 이 힘이 일정하게 유지되도록 하면서 귀환회로에 의해 정밀 제어 하면서 각 지점(x, y)에서 스캐너의 수직위치를 저장하여 샘플표면의 삼차원 영상을 얻을 수 있는 원리로서 아래와 같은 몇 가지 다른 모드가 있다.

본문/내용

생명·분자공학부
200421808 김경해
200421887 허지호
나노 기술 입문
Contents
Definition of AFM
Principle of AFM
Atomic force
Measurement types of AFM
Contact mode
Non-contact mode
Tapping mode
Advantage & disadvantage of AFM
Examples of surface ch-aracterization with AFM
Self-assembled 1,4-dithiane on gold surface
Thiomacrocyclic ionophore (LB film)
Biological application
Conclusions
Definition of AFM
AFM( Atomic force microscope)
:원자간력 현미경이란 뜻으로 원자와 원자의 반발력과 인력을 이용하여 표면을 관찰

STM(Scanning Tunneling Microcopy)이 실험조건이 까다롭고 도체만 관찰할 수 있다는 문제점 해결
Principle of AFM
Tip 시료접근
Tip 진동
Photodiode 감지
표면 이미지화
Atomic force
Measurement types of AFM
Contact mode
작은 힘에도 매우 민감하게 반응하여 0.01 nm 정도로 미세하게 움직이는 것까지 측정

팁과 샘플간의 힘이 일정하게 유지 하여 항상 팁과 샘플간의 간격이 Coulomb Force 대역 (1~10 nN )에서 유지

Hooke`s Law
F〓-kx
F〓force
…(생략)

참고문헌

Advanced in colloid and Interface Science 99(2002) 13-75
Journal 0f Colloid and Interface Science 301(2006) 585-593
Journal 0f Colloid and Interface Science 603(2007)21-26
분석화학․기기분석, 신광문화사, 최재성 공저, 2003년, pp241-248.
분석화학 8th, 자유아카데미, 분석화학교재연구회, 2004년, pp827-886.

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