J 2009

Tip-sample relaxation as a source of uncertainty in nanoscale scanning probe microscopy measurements

CAMPBELLOVÁ, Anna, Petr KLAPETEK a Miroslav VALTR

Základní údaje

Originální název

Tip-sample relaxation as a source of uncertainty in nanoscale scanning probe microscopy measurements

Název česky

Relaxace hrotu na vzorku jako zdroj nejistot v SPM meřeních v nanoměřítku

Autoři

CAMPBELLOVÁ, Anna (203 Česká republika, garant), Petr KLAPETEK (203 Česká republika) a Miroslav VALTR (203 Česká republika)

Vydání

Measurement Science and Technology, Bristol, England, IOP Publishing, 2009, 0957-0233

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 1.317

Kód RIV

RIV/00216224:14310/09:00028548

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000267513600015

Klíčová slova česky

mikroskopie atomárních sil; nejistota; DFT; uhlíkové nanotrubky

Klíčová slova anglicky

atomic force microscopy; uncertainty; DFT; carbon nanotube

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 7. 7. 2009 22:47, Mgr. Miroslav Valtr, Ph.D.

Anotace

V originále

Nanoscale dimensional measurements are very often focused on small objects formed by only a few atomic layers in one or more dimensions. The classical convolution approach to tip-sample artefacts cannot be valid for these specimens due to the quantum-mechanical nature of small objects. As interatomic forces act on the sample and the tip of the microscope, the atoms of both relax in order to reach equilibrium positions. This leads to changes in those quantities that are finally interpreted as the atomic force microscope (AFM) tip position and influences the resultant dimensional measurements. In this paper, sources of uncertainty connected with tip-surface relaxation at the atomic level are discussed. Results of density functional theory modeling (using the tight-binding approximation software Fireball) of AFM scans on typical systems used in nanometrology, e.g., fullerenes and carbon nanotubes, on highly oriented pyrolytic graphite substrates are presented.

Česky

Délková měření v nanoměřítku jsou velmi často zaměřena na malé objekty tvořené jen několika atomárními vrstvami v jednom nebo více rozměrech. Klasický přístup popisu artefaktů založený na konvoluci hrotu a vzorku nemůže platit pro tyto vzorky vzhledem na kvantově-mechanickou povahu malých objektů. Díky působení meziatomárních sil, atomy hrotu a vzorku se ustálí v rovnovážných polohách. Toto vede na změny ve veličinách, které jsou nakonec interpretovány jako poloha AFM hrotu a ovlivňují se tak výsledná délková měření. V tomto článku jsou rozebírány zdroje nejistot spojené s relaxací hrotu na vzorku na atomární úrovni. Jsou prezentovány výsledky DFT modelování (pomocí programu Fireball používajícího aproximaci těsné vazby) AFM snímků typických systémů používaných v nanometrologii, např. fulerenů a CNT na HOPG substrátech.

Návaznosti

KAN311610701, projekt VaV
Název: Nanometrologie využívající metod rastrovací sondové mikroskopie
Investor: Akademie věd ČR, Nanometrologie využívající metod rastrovací sondové mikroskopie