نبذة عن الجهاز

يُعد مجهر القوة الذرية (Atomic Force Microscope - AFM) أول نظام آلي بالكامل (100%) يوفر تقنيات متقدمة لإجراء قياسات فائقة السرعة وعالية الدقة وذات موثوقية مترولوجية على مستوى النانو. ويُستخدم الجهاز في أبحاث المواد المتقدمة، حيث يتيح الحصول على صور وقياسات دقيقة تبدأ من المسح العام لمساحات تصل إلى 100 ميكرومتر وصولًا إلى الدقة الذرية باستخدام تقنية SmartSPM. وقد صُمم الجهاز خصيصًا ليتكامل بسلاسة مع تقنيات التحليل الطيفي البصري المختلفة، بما في ذلك:

• المجهر البصري القريب من المجال (SNOM)

• مطيافية رامان (Raman)

• التألق الضوئي (Photoluminescence)
  

• تقنيات TERS/SERS

القياسات والقدرات التحليلية

أولًا: أوضاع التصوير الأساسية

أوضاع التصوير الطبوغرافي

• نمط التلامس (Contact AFM)

• نمط شبه التلامس (Tapping Mode)
  

• نمط عدم التلامس (Non-contact AFM)
  

أوضاع القياسات الميكانيكية

• التصوير الطوري (Phase Imaging)
  

• مجهر القوة الجانبية (Lateral Force Microscopy - LFM)

• تعديل القوة (Force Modulation)

• مطيافية القوة (Force Spectroscopy)

ثانيًا: القدرات التحليلية المتقدمة (التصوير الوظيفي)

القياسات الكهربائية

• مجهر قوة مسبار كلفن (Kelvin Probe Force Microscopy - KPFM)

• مجهر القوة الذرية الموصِّل (Conductive AFM - C-AFM)

• مجهر القوة الكهربائية (Electric Force Microscopy - EFM)
  

• مجهر السعة الماسح (Scanning Capacitance Microscopy - SCM)

القياسات المغناطيسية

• مجهر القوة المغناطيسية (Magnetic Force Microscopy - MFM)

قياسات الاستجابة الكهروميكانيكية

• مجهر استجابة المواد الكهرضغطية (Piezoresponse Force Microscopy - PFM)

التطبيقات

• ​​علوم المواد والهندسة المعدنية: قياس خشونة الأسطح، وحجم الحبيبات، والتضاريس السطحية بدقة ذرية، مما يساهم في توصيف المواد وتحليل خصائصها البنيوية.
• الإلكترونيات وأشباه الموصلات: رسم خرائط للخصائص الكهربائية والمغناطيسية للأسطح باستخدام تقنيات مجهر القوة الكهربائية (EFM) ومجهر مسبار كلفن (Kelvin Probe/KPFM)، بما يدعم تطوير وفحص المكونات الإلكترونية.

• البصريات والفوتونيات: التكامل مع أجهزة التحليل الطيفي، مثل مطيافية رامان (Raman) والمجهر البصري القريب من المجال (SNOM)، لإجراء التصوير والتحليل الكيميائي على مقياس النانو.

• الأحياء والكيمياء: دراسة الخلايا الحية والعينات السائلة باستخدام خلايا قياس متخصصة للسوائل والتطبيقات الكهروكيميائية، مما يتيح إجراء القياسات في بيئات تشغيلية واقعية.

• تقنية النانو: تنفيذ عمليات الطباعة النانوية (Nanolithography) لنقش أو تشكيل أو تعديل الأنماط والبنى النانوية على الأسطح بدقة عالية، بما يخدم تطبيقات البحث والتطوير في مجال الأنظمة النانوية.