Metody fyziky povrchů a tenkých vrstev II

Sylabus

1. Přehled a možnosti "tradičních" mikroskopií (transmisní elektronová, rastrovací elektronová, elektronový projektor, iontový projektor), fyzikální principy; charakteristika mikroskopií s rastrující sondou v blízkém poli (SPM).

2. Fyzikální princip rastrovací tunelové mikroskopie (STM), mody zobrazení v STM, meze rozlišení, tunelový jev, spektroskopie tunelujících elektronů, rastrovací tunelová spektroskopie; technická realizace STM, obecné problémy konstrukce mikroskopií s rastrující sondou v blízkém poli, srovnání STM s ostatními technikami.

3. STM a příbuzné techniky: rastrovací tunelová potenciometrie, rastrovací šumová mikroskopie (SNM), mikroskopie a spektroskopie balisticky emitovaných elektron? (BEEM a BEES), kapacitní tunelová mikroskopie, rastrovací tunelový teploměr.

4. Fyzikální principy silových mikroskopií s rastrující sondou (SFM): mikroskopie atomárních sil (AFM), magnetických sil (MFM), elektrických sil (EFM) a techniky zobrazení: (a) stejnosměrné (DC) kontaktní techniky: mód konstantní síly, konstantní výšky, tzv. error mode (chybový mód) s využitím zpětnovazebního signálu, zobrazení laterálních sil, zobrazení s využitím vodivosti hrotu a vzorku (spreading resistance imaging). (b) střídavé (AC) kontaktní techniky: mód s modulací síly, kontaktní EFM, akustická mikroskopie - AFAM a rezonanční spektroskopie. (c) semikontaktní techniky: semikontaktní mod, fázové zobrazení, semikontaktní chybový mód. (d) nekontakní techniky: nekontaktní mód, mód s frekvenční modulací. (e) víceprůchodové techniky: EFM, kapacitní mikroskopie, mikroskopie s Kelvinovou sondou, DC MFM, AC AFM, MFM se zobrazením pomocí disipace energie. Spektroskopie: síla(vzdálenost), zobrazení pomocí adhesivních sil, amplituda(vzdálenost), fáze(vzdálenost), frekvence(vzdálenost), "Full-resonance Spectroscopy".

5. Rastrovací optická mikroskopie v blízkém poli (SNOM) resp. rastrovací optická tunelová mikroskopie - fyzikální princip. Shear Force Microscopy. Módy zobrazení: transmisní, reflexní, luminiscenční.

Anotace

Fyzikální principy rastrovacích mikroskopií v blízkém poli. Rastrovací tunelová mikroskopie (STM), mikroskopie atomárních sil (AFM) a příbuzné techniky.

Použití, meze rozlišení a zobrazení, srovnání s jinými metodami analýzy povrchů.