Nekontaktní nerezonantní mikroskopie skenovací sondou - SPM měření

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F22%3A00363160" target="_blank" >RIV/68407700:21230/22:00363160 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://docs.google.com/document/d/1-H8EcHvUaIOAEioiF4Onh532Gd_fBZYx/edit?usp=sharing&ouid=111781647380929334922&rtpof=true&sd=true" target="_blank" >https://docs.google.com/document/d/1-H8EcHvUaIOAEioiF4Onh532Gd_fBZYx/edit?usp=sharing&ouid=111781647380929334922&rtpof=true&sd=true</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Nekontaktní nerezonantní mikroskopie skenovací sondou - SPM měření

Popis výsledku v původním jazyce

Výsledkem spolupráce s firmou Bruker, FZÚ AVČR a UOCHB AVČR byla získána data pomocí měření topografie různých vzorků pomocí negativního setpointu a kladné/záporné zpětné vazby na přístroji Dimension ICON AFM. Tato data jsou shrnuta v publikaci „Non-contact non-resonant atomic force microscopy method for measurements of highly mobile molecules and nanoparticles“ podané do časopisu Ultramicroscopy. Mikroskopie atomárních sil (AFM) je v dnešní době nepostradatelnou všestrannou skenovací sondovou metodou široce využívanou pro základní i aplikovaný výzkum ve fyzice, chemii, biologii i průmyslové metrologii. Zde ukazujeme, jak lze přitažlivé síly v AFM za běžných podmínek s výhodou využít k velmi citlivému zkoumání povrchových vlastností i na vysoce mobilních molekulách a nanočásticích. Představujeme stabilní nekontaktní nerezonantní mikroskopie skenovací sondou metodu(NCNR AFM), která umožňuje spolehlivě provádět měření v režimu přitažlivé síly i na vzduchu ovládáním polohy hrotu v blízkosti vzorku bez přímého dotyku. Demonstrujeme proof-of-concept výsledky měření pomocí sinusových oscilací s negativní nastavenou hodnotou setpointu na makrocyklech na bázi helicenu, na DNA na slídě a na nanodiamantech na SiO2. Porovnáváme výsledky s jinými konvenčními režimy AFM a ukazujeme výhody NCNR, jako je vyšší prostorové rozlišení, snížená kontaminace hrotu a zanedbatelná změna vzorku. Analyzujeme základní fyzikální a chemické mechanismy ovlivňující měření, diskutujeme otázky stability a různé možné implementace metod. Vysvětlujeme, jak lze metodu NCNR aplikovat v libovolném systému AFM pouhou softwarovou úpravou. Ukazujeme, že metoda tak otevírá nové pole výzkumu pro měření vysoce citlivých a mobilních objektů v nanoměřítku ve vzduchu a v jiném prostředí.

Název v anglickém jazyce

Non-contact non-resonant scanning probe microscopy - SPM measurements

Popis výsledku anglicky

As a result of cooperation with Bruker, FZÚ AVČR and UOCHB AVČR, data were obtained by measuring the topography of various samples using negative setpoint and positive/negative feedback on the Dimension ICON AFM. These data are summarized in the publication "Non-contact non-resonant atomic force microscopy method for measurements of highly mobile molecules and nanoparticles" submitted to the journal Ultramicroscopy. Atomic force microscopy (AFM) is nowadays an indispensable versatile scanning probe method widely used for basic and applied research in physics, chemistry, biology and industrial metrology. Here, we show how attractive forces in AFM can be advantageously used to investigate surface properties even on highly mobile molecules and nanoparticles with great sensitivity under routine conditions. We present a stable non-contact non-resonant scanning probe microscopy method(NCNR AFM) that allows reliable measurements in the attractive force regime even in air by controlling the tip position close to the sample without direct contact. We demonstrate proof-of-concept measurement results using sinusoidal oscillations with a negative setpoint on helicene-based macrocycles, on DNA on mica, and on nanodiamonds on SiO2. We compare the results with other conventional AFM modes and show the advantages of NCNR, such as higher spatial resolution, reduced tip contamination and negligible sample variation. We analyze the underlying physical and chemical mechanisms affecting the measurements, and discuss stability issues and various possible implementations of the methods. We explain how the NCNR method can be applied in any AFM system by a simple software modification. We show that the method thus opens a new field of research for the measurement of highly sensitive and mobile nanoscale objects in air and other environments.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)

Projekt

<a href="/cs/project/TP01010066" target="_blank" >TP01010066: ProoFOND</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

data: SPM měření

Číselná identifikace

TP01010066-G

Technické parametry

Výsledkem spolupráce s firmou Bruker a Fyzikálním Ústavem AVČR je ziskana data pomoci měřeni topografie různých vzorku pomoci negativního setpointu a kladné/záporné zpětné vazby na přístroji Dimension ICON AFM.

Ekonomické parametry

Článek „Non-contact non-resonant atomic force microscopy method for measurements of highly mobile molecules and nanoparticles“, druha revize podana do Ultramicroscopy.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze / FEL / katedra fyziky

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://docs.google.com/document/d/1-H8EcHvUaIOAEioiF4Onh532Gd_fBZYx/edit?usp=sharing&ouid=111781647380929334922&rtpof=true&sd=true