Atomik Kuvvet Mikroskobu(AKM)
Ahmet Oral
Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi,
Sabancı Üniversitesi
Tuzla, 34956, İstanbul
Taramalı
Tünelleme Mikroskobu (TTM) 1981
Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM) 1986
1986 Nobel Fizik Ödülü!!
G. Binnig ve H. Rohrer,
Ruska ile beraber: Elektron
Mikroskobu!
Atomik çözünürlük
1989
İlk Türk
TTMleri
(A.Oral ve
İ.İ.Kaya,
Y. Lisans Tezleri)
İlk
Türk TTM
ları
STM Imaging of SiGe
Alloy Growth on Si(100)
A.Oral & R.
Ellialtıoğlu
,
Surf. Sci. 1995
UYV
-TT
M Toplam Maliyet ~ $65,000!
Gra
fit Yüzeyi
İ.İ.Kaya
Y. Lisans Tezi ‘90
A.Oral Y. Lisans
Tezi ‘90
• Harvard University, USA
• Oxford University, England
• MIT, USA
• Tokyo Inst. Tech. / Kyoto / Nagoya University, Japan • University of California, Riverside, USA
• Trinity College Dublin, Ireland
• Texas A&M University / University of Texas at Austin, USA • Wayne State University/ University of Alabama USA
• Bath University / Sheffield University, England • EPFL Lausanne, Switzerland
• Oslo University, Norway
• Katholic University Leuven, Belgium • University of Modena, Italy
• Rice University, Houston, USA
• Alicante University / ICMM Madrid, Spain • Sungkyunkwan University, Korea
• Weizmann Institute of Science, Israel • Gazvin University, Iran
• Bilkent/Sabancı/İYTE x3!!/ Atatürk / İnönü / Gazi / Uludağ Physics & Textile /Yıldız • İTÜ/ Hacettepe x2!!/Abant İzzet Baysal / Ege / Cumhuriyet / Koç / ODTÜ : TURKEY • 2 x TATA Institute for Research, Mumbai, India
• IUC Indore / RRCAT Indore, India
• Indian Institute of Science, Bangalore, India
• Argonne National Lab / Los Alamos National Lab., USA • Brookhaven National Lab, USA
• Sandia National Lab, USA • NRC, Canada
• IFW, Dresden Germany
• JAIST Kanazawa, RIKEN , Saitama ! Japan
• Quantum Design Inc., USA • Seagate, USA
• Fuji Film, Japan / KLA Tencor / ATC Corporation USA
Atomik Kuvvet Mikroskobu (AKM)
xy-piezo (lateral position)
DVD üzerindeki
Bit’ler
Atmosfer ortamında biyolojik numuneler
Rhodobacter
Sphaeroides,
20x20μmscan
Staphylacoccus
Aereus
15x15μmscan
Streptomycetes
cerevicea,
20x20μmscan
Echerichia Coli
Fish Bacteria,
25x25
μm
scan
Topography
25x25
μm
scan
Phase
Plasmid DNA
1x1μm
scan
Phase Image
Red Blood
Cells
Single RBC &
zoomed in image
• Yay rezonans frekansında titreştirilir, ~75kHz
• Soldan sağa tarama : topografi
• Sağdan sola tarama : yay dönüşte 20
-
100nm havaya kaldırılarak
manyetik görüntü elde edilir
• Zayıf Manyetik kuvvetler faz sinyalinde gözükür
Lift-Mode
AKM Uygulamaları:
Nanolitografi
En küçük Türk bayrağı
700 nm
650x950nm
Gazi Universitesi
Logosu
PPMS-
AKM/MKM Sisteminin Gürültü Seviyesi
@ 77K , k=8N/m, 3.5mW
AKM ile aynı anda iletkenlik ölçümü
mK-
MKM ile CoPt Çoklutabaka görüntüsü @350mK
Yüzeye Değmeden Atomik Kuvvet Mikroskobu
(
yd
-AKM) ile
İLK
Atomik Çözünürlük
Franz Giessibl,
Atomik ve Moleküler S
eviyede
Manip
ülasyon
Peter Beton, Nottingham University, T = 300K
Demir Atomları ile bakır yüzeyine
imal edilmiş K
uvantum Koral
Don Eigler, IBM, T = 4.2K
Si(100) yüzeyinde C60
T.Fishlock,
A.Oral, R.Egdell
& J.B. Pethica
Nature 404, 743
(2000)
T = 300K
Bakır yüzeyinde
Br
Atomları
Atomik S
eviyede
Manip
ülasyon
yd
-AKM
T = 300K,
Yüzeye Değmeden Atomik Kuvvet Mikroskobu (yd
-AKM)
Sample Displacement ( Angstrom )
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
