Princip i struktura skenirajuće sonde mikroskopije
Osnovni princip rada mikroskopije sa skenirajućom sondom je korištenje interakcije između sonde i atoma i molekula na površini uzorka, odnosno kada su sonda i površina uzorka blizu nanometarske skale, fizička polja različitih interakcija su formirana, a morfologija površine uzorka dobiva se mjerenjem odgovarajućih fizikalnih veličina. Skenirajuća sonda mikroskopija sastoji se od sonde, skenera, senzora pomaka, kontrolera, sustava detekcije i sustava slike.
Kontroler pomiče uzorak u okomitom smjeru kroz skener kako bi stabilizirao udaljenost (ili fizičku količinu interakcije) između sonde i uzorka na fiksnoj vrijednosti; Istovremeno pomaknite uzorak u horizontalnoj ravnini xy, tako da sonda skenira površinu uzorka duž putanje skeniranja. Mikroskopija sa skenirajućom sondom detektira relevantne signale fizičke veličine interakcije između sonde i uzorka kada je udaljenost između sonde i uzorka stabilna; U uvjetima stabilne interakcije fizikalnih veličina, udaljenost između sonde i uzorka detektira se senzorom vertikalnog pomaka. Sustav slike izvodi obradu slike na površini uzorka na temelju signala detekcije (ili udaljenosti između sonde i uzorka).
Prema različitim fizičkim poljima interakcije između sonde i uzorka, mikroskopija skenirajuće sonde podijeljena je u različite serije mikroskopa. Među njima, skenirajući tunelski mikroskop (STM) i mikroskopija atomske sile (AFM) dvije su najčešće korištene skenirajuće mikroskopije sonde. Skenirajući tunelski mikroskop detektira strukturu površine uzorka otkrivanjem tunelske struje između sonde i mjerenog uzorka. Mikroskopija atomske sile detektira površinu uzorka otkrivanjem mikrokonzolne deformacije uzrokovane silom interakcije između vrha i uzorka (koja može biti privlačna ili odbojna) putem fotoelektričnog senzora pomaka.
