CICIMA: Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales

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Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales (CICIMA)

Equipos: Microscopio de Fuerza Atómica

MICROSCOPIO DE FUERZA ATÓMICA ("atomic force microscope", AFM)AFM del CICIMA

Este es un instrumento que permite visualizar estructuras yacentes en superficies relativamente lisas, con resolución de tamaños que va desde los micrones hasta los nanómetros. El instrumento que dispone el CICIMA es modelo Multimode de la compañía Veeco.

El AFM pertenece a la familia de instrumentos llamado microscopios de sonda de rastreo ("scanning probe microscopes",SPM). Este tipo de instrumentos rastrea la superficie de la muestra con una sonda, que puede ser una punta muy fina que viaja a lo largo de la topografía del espécimen, ya sea en forma contínua o bien en forma pulsada ("tapping mode"). Un rastreador ciíindrico piezoeléctrico se encarga de controlar la distancia y la posición de la muestra con respecto a la punta.

 

CARACTERÍSTICAS


CONTROLADOR
  1. Tres convertidores analógico-digital por eje xyz para un total de nueve.
  2. Corrección de linealidad por software.
  3. Procesador de señales de alta velocidad con 3 MB en RAM y una velocidad promedio de picos de 20 MHz para operaciones aritméticas.
  4. Electrónica de interfaz de la computadora al SPM.
  5. Al menos dos convertidores analógico a digital.
  6. Circuitos internos con al menos 12 entradas digitales y 12 salidas digitales.
  7. Interfaz tipo serie de alta velocidad que comunica hardware y software.

SOFTWARE

Permite obtener, además del control propio del instrumento, las siguientes funcionalidades matemáticas:

  1. Transformada de Rápida de Fourier.
  2. Densidad espectral.
  3. Autocovariaza.
  4. Rugosidad RMS
  5. Distribución y comparación de alturas.
  6. Distribución y comparación de profundidad de superficies.
  7. Tamaño de grano.
  8. Análisis de partículas.
  9. Presentación de imágenes en 3D.
  10. Medición en pantalla en tiempo real.


CABEZA DEL AFM

La cabeza tiene las siguientes características:AFM_2

  1. Contacto de fuerza atómica.
  2. No contacto de fuerza atómica.
  3. Contacto intermitente de fuerza atómica.
  4. Pruebas de fuerza lateral en AFM.
  5. Barridos de Fuerza magnética.
  6. Nanoindentación/rayado.

Tiene las siguientes opciones adicionales:

  1. Modo torsional resonante.
  2. Barrido de fuerza eléctrica.
  3. Pruebas de modulación de fuerza.
  4. Contacto intermitente en fluidos.
  5. STM.
  6. Electroquímica AFM.
  7. Electroquímica STM.
  8. AFM conductivo.
  9. Barrido de capacitancia SCM.
  10. Tunelamiento-AFM (TUNA).
  11. Scanning Spreading Resistance Micrscopy (SSRM).

Otras características:

  1. Cabeza AFM compatible con microscopio óptico.
  2. Porta muestras con un rango de movimiento mínimo de 2x2 mm en xy.
  3. Acepta muestras de al menos 15 mm de largo y 6 mm de ancho.


RASTREADOR 

Piezoeléctrico de diseño tipo tubo, con tres puntos de apoyo.

  1. Rejilla de calibración.
  2. Barrido x 10 micrones.
  3. Barrido y 10 micrones.
  4. Barrido z 2,5 micrones.


CONTROL DE RUIDO EN SEÑAL

Se dispone de un módulo electrónico QUADREX con lock-in de 10 Hz a 2 MHz para procesamiento de señales con corrección de fase y amplitud.


CONTROL ANTIVIBRATORIO

El instrumento posee un soporte, base y mesa que asegura el aislamiento acústico o por vibración.

Características:

  1. Mesa de suspensión de aire.
  2. Base metálica para soporte del equipo.


MICROSCOPIO ÓPTICO

El AFM incluye un sistema de alineamiento de la muestra que incluye:

  1. Microscopio óptico de alta calidad NIKON.
  2. Objetivo de 10X, F = 49.5 mm,  f= 0,2 y resolución de 1,6 micrones.
  3. Rango vertical de 400 mm.
  4. Base de granito.
  5. Cámara CCD alta resolución SONY.
  6. Monitor 13 pulgadas SONY.


NANOINDENTADOR

El sistema para nanoindentación incluye:

  1. Software de control.
  2. Portador de cantilever.
  3. Punta de prueba de diamante.