Force-distance curves by atomic force microscopy

دسته بندی: فیزیک
ویرایش:  
نویسندگان: Cappella B.,  Dietler G.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 103 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 50,000

Elsevier Surface Science Reports 34 (1999) p.1-104 منحنی فاصله نیرو میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) به ابزاری اساسی در چندین زمینه تحقیقاتی تبدیل شده است. مانند
علوم سطح، مهندسی مواد، بیوشیمی و زیست شناسی. علاوه بر این، آنها برای مطالعه
برهمکنش‌های سطحی از دیدگاه نظری اهمیت زیادی دارند. > انواع شناخته شده نیروهای سطحی. از سال 1989، چندین تکنیک اکتساب و تجزیه و تحلیل پدید آمده است. تعداد فزاینده‌ای از سیستم‌ها که انواع جدیدی از نیروها را ارائه می‌کنند، تحلیل شده‌اند. منحنی های فاصله نیرو AFM به طور معمول در
چندین نوع اندازه گیری، برای تعیین الاستیسیته، ثابت هاماکر، چگالی بار سطحی، و درجات
آب هراسی استفاده می شود.
این بررسی به این منظور طراحی شده است. پیشینه نظری منحنی‌های فاصله نیرو AFM و همچنین ارائه
تنوع اندازه‌گیری‌هایی که می‌توان با این ابزار انجام داد را نشان می‌دهد.
بخش 1 یک مقدمه کلی برای منحنی‌های فاصله نیرو AFM است. در بخش‌های 2-4 مبانی تئوری‌های مربوط به سه ناحیه منحنی فاصله نیرو خلاصه می‌شود. به طور خاص، بخش 2 شامل مروری بر
تکنیک های به کار گرفته شده برای توصیف خواص کشسانی مواد است. پس از مروری بر مشکلات کالیبراسیون
(بخش 5)، نیروهای مختلفی که می‌توانند با منحنی‌های فاصله نیرو AFM اندازه‌گیری شوند، مورد بحث قرار می‌گیرند. نیروهای مویرگی، کولن، وان
دروالس، دولایه، حلال‌پذیری، هیدراتاسیون، آبگریز، ویژه و فضایی در نظر گرفته می‌شوند. برای هر نیرو،
جنبه های نظری موجود لازم برای درک آزمایش ها ارائه شده است. آزمایش‌های اصلی
در رابطه با اندازه‌گیری چنین نیروهایی فهرست شده‌اند، که به مشکلات تجربی، مصنوعاتی که احتمالاً بر اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارند و نتایج اصلی تثبیت‌شده اشاره می‌کنند. آزمایش‌ها تا ژوئن 1998 بررسی می‌شوند. در نهایت، در بخش 7،
تکنیک هایی برای بدست آوردن منحنی های فاصله نیرو به صورت متوالی و ترسیم نقشه های دو بعدی از پارامترهای مختلف فهرست شده است.

Elsevier Surface Science Reports 34 (1999) p.1-104 Atomic force microscopy (AFM) force-distance curves have become a fundamental tool in several fields of research, such
as surface science, materials engineering, biochemistry and biology. Furthermore, they have great importance for the study of
surface interactions from a theoretical point of view.
Force-distance curves have been employed for the study of numerous materials properties and for the characterization of all
the known kinds of surface forces. Since 1989, several techniques of acquisition and analysis have arisen. An increasing
number of systems, presenting new kinds of forces, have been analyzed. AFM force-distance curves are routinely used in
several kinds of measurement, for the determination of elasticity, Hamaker constants, surface charge densities, and degrees of
hydrophobicity.
The present review is designed to indicate the theoretical background of AFM force-distance curves as well as to present
the great variety of measurements that can be performed with this tool.
Section 1 is a general introduction to AFM force-distance curves. In Sections 2-4 the fundamentals of the theories
concerning the three regions of force-distance curves are summarized. In particular, Section 2 contains a review of the
techniques employed for the characterization of the elastic properties of materials. After an overview of calibration problems
(Section 5), the different forces that can be measured with AFM force-distance curves are discussed. Capillary, Coulomb, Van
der Waals, double-layer, solvation, hydration, hydrophobic, specific and steric forces are considered. For each force the
available theoretical aspects necessary for the comprehension of the experiments are provided. The main experiments
concerning the measurements of such forces are listed, pointing out the experimental problems, the artifacts that are likely to
affect the measurement, and the main established results. Experiments up to June 1998 are reviewed. Finally, in Section 7,
techniques to acquire force-distance curves sequentially and to draw bidimensional maps of different parameters are listed.