3.3G: Microscopía de Sonda Escaneada
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Objetivos de aprendizaje
- Describir los diferentes tipos de técnicas de sonda de barrido y sus ventajas sobre otros tipos de microscopía
Imágenes 3-D
La microscopía de sonda escaneada (SPM) produce imágenes altamente ampliadas y de forma tridimensional de especímenes en tiempo real. SPM emplea una delicada sonda para escanear la superficie del espécimen, eliminando las limitaciones que se encuentran en la microscopía electrónica y óptica. SPM cubre varias tecnologías relacionadas para la obtención de imágenes y medición de superficies en una escala fina, hasta el nivel de moléculas y grupos de átomos.
Una exploración puede cubrir una distancia de más de 100 micrómetros en las direcciones x e y y 4 micrómetros en la dirección z. Las tecnologías SPM comparten el concepto de escanear una punta de sonda afilada con un pequeño radio de curvatura a través de la superficie del objeto. La punta está montada sobre un voladizo flexible, permitiendo que la punta siga el perfil de la superficie. Cuando la punta se mueve cerca del objeto investigado, las fuerzas de interacción entre la punta y la superficie influyen en el movimiento del voladizo. Los sensores selectivos detectan estos movimientos. Se pueden estudiar diversas interacciones dependiendo de la mecánica de la sonda.
Hay tres técnicas comunes de sonda de barrido: la microscopía de fuerza atómica (AFM) mide la fuerza de interacción entre la punta y la superficie. La punta puede ser arrastrada a través de la superficie, o puede vibrar a medida que se mueve. La fuerza de interacción dependerá de la naturaleza de la muestra, la punta de la sonda y la distancia entre ellas. La microscopía de túnel de enlatado S (STM) mide una corriente eléctrica débil que fluye entre la punta y la muestra a medida que se mantienen separadas. La microscopía óptica de barrido de campo cercano (NSOM) escanea una fuente de luz muy pequeña muy cerca de la muestra. La detección de esta energía lumínica forma la imagen.
Puntos Clave
- La microscopía con sonda escaneada ha permitido a los investigadores crear imágenes de superficies a escala nanométrica con una sonda.
- La sonda tiene una punta extremadamente afilada que interactúa con la superficie del espécimen.
- Hay varias variaciones de microscopía de sonda escaneada, de las cuales la microscopía de fuerza atómica, la microscopía de túnel de barrido y la microscopía óptica de escaneo de campo cercano son las más utilizadas.
Términos Clave
- micrómetro: Unidad de medida SI/MKS, la longitud de una millonésima parte de metro. Símbolos: µm, um, rm