원자간력 현미경

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원자간력 현미경 (原子間力顯微鏡, Atomic Force Microscope, AFM)은 주사 프로브 현미경 (Scanning Probe Microscope, SPM)의 한 종류이다. 이름대로, 실험시료와 탐침의 원자 사이에 작용하는 반데르발스 힘을 검출하여 이미지를 얻는다.

원자 사이에 작용하는 은 모든 물질에서 작용하기 때문에, 전자전기를 이용하는 STM이나 SEM과 달리, 전도성 물질로 코팅을 하거나 진공 상태로 만드는 등 전처리 없이도 모든 시료를 용이하게 볼 수 있다. 이러한 장점 덕분에 대기나 액체 속, 또는 고온부터 저온까지 여러가지 환경에서 생체 실험자료를 자연에 가까운 상태로 측정할 수 있다.

2013년 현재 다른 주사 프로브 현미경과 같이 공간분해능은 탐침 끝의 두께(나노미터 크기)에 따라 달라지고, 원자 수준까지 볼 수 있다.

AFM은 일반적으로 시료와 탐침간의 접촉유뮤에 따라서 비접촉 모드, 접촉 모드 두 가지 방법으로 구분한다. 통상 비접촉 모드는 시료와 탐침의 원자 사이의 인력(반 데르 발스 힘)를 검출하고, 접촉 모드는 원자 사이의 척력을 검출한다. 접촉 모드는 그 특성상 시료에 손상을 가할 수 있는데, 이러한 한계를 극복한 방식으로 두드림 모드 (Tapping Mode) AFM이 있다. 두드림 모드는 큰 진폭과 간헐적인 캔틸레버(Cantilever; 탐침)의 시료와의 접촉을 통해 시료표면 정보를 얻어낸다. 두드림 모드 AFM을 위에서 말한 비접촉 모드에 분류할 것인지 접촉 모드에 분류할 것인지 학자들 사이에서 의견이 분분하다.

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