Атомно-силовой микроскоп используется для исследования геометрических размеров частиц диаметром от нескольких нанометров, измерения толщины слоев менее нанометра, а также для исследования рельефа поверхности.
Принцип действия микроскопа основан на «ощупывании» поверхности острием, которое расположено на конце упругой длинной балки ― на фото можно разглядеть темную узкую полоску вверху. Атомным микроскоп называется потому, что его работа основана на силовом взаимодействии атомов.
Снимок был сделан видеокамерой, установленной внутри самого микроскопа. Желтый фон ― это исследуемый образец. Такой оттенок объясняется светом осветительной лампы, включенной на малую мощность, чтобы беречь ее ресурс и одновременно не «слепить» камеру.
Шуточный снимок был сделан при настройке оборудования ― перед началом работы надо, чтобы вспомогательный луч лазера попал на вершину длинной балки. Это настраивается по сигналу с фотодетектора, но также можно проверить визуально во вспомогательный микроскоп. Кроме того, во вспомогательный микроскоп можно видеть, над какой частью образца находится зонд и таким образом ― выбрать участок для исследования. В этот момент ученые заметили, что зонд выглядит как устрашающая маска и решили запечатлеть его.
Микроскоп используется в центре Физики наноструктур Университета ИТМО для определения толщины металлических пленок и слоев из наночастиц, а также размеров самих наночастиц, чей диаметр составляет от 3 до 10 нм.
Сейчас с его помощью определялся диаметр углеродных точек, которые исследуются в рамках проекта по мегагранту «Светоизлучающие углеродные точки». Свойства углеродных точек могут изменяться с помощью дополнительной обработки после их синтеза, и изменение размера подтверждает, что дополнительная обработка прошла успешно.
