Atomic Force Microscopy (AFM)

Die Rasterkraftmikroskopie tastet eine Oberfläche nicht mit Licht oder Elektronen ab, sondern mechanisch: mit einer feinen Spitze, die an einer biegsamen Blattfeder — dem Cantilever — befestigt ist.

Funktionsweise

Während die Spitze zeilenweise über die Probe geführt wird, verursachen Kräfte zwischen Spitze und Oberfläche eine minimale Verbiegung des Cantilevers. Diese Verbiegung wird optisch erfasst und daraus ein hochauflösendes Höhenprofil der Oberfläche rekonstruiert.

Messmodi

• Kontaktmodus: Die Spitze bleibt in ständigem Kontakt mit der Probe.
• Nicht-Kontaktmodus: Die Spitze schwingt knapp über der Oberfläche, ohne sie zu berühren.
• Tapping-Modus: Eine Mischform, bei der die Spitze die Oberfläche nur kurz und periodisch berührt — schonend für empfindliche Proben.

Stärken

AFM erreicht laterale Auflösungen im Nanometerbereich und kann verschiedenste Kräfte messen — darunter Van-der-Waals-Kräfte, elektrostatische und mechanische Wechselwirkungen. Das macht die Methode vielseitig einsetzbar, von der Halbleiteranalyse bis zur Untersuchung einzelner Biomoleküle.