Microscopia de Força Atômica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO – UFOP
ESCOLA DE MINAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA

Microscopia de força atômica

Ouro Preto, 10 de julho de 2014
INTRODUÇÃO
A necessidade de estudar o mundo tem impulsionado a humanidade a desenvolver novas técnicas e equipamentos de análise que permitam explorar desde amostras de dimensões consideravelmente grandes a materiais invisíveis a olho nu. Assim, aparelhos como os microscópios ópticos e eletrônicos (de varredura e de transmissão) foram de fundamental importância para auxiliar nos estudos de materiais, seres vivos, e outros que possibilitaram enxergar o mundo através de átomos. Porém, fez-se necessário estudar outros aspectos ainda não contemplados pelos equipamentos existentes. Surgiu então a microscopia de varredura por sonda, ou SPM (Scanning Probe Microscopy), que possibilitou não apenas ver, mas também manipular átomos individualmente, em escalas nanométricas.
Em 1982, Gerd Binnnig e Henrich Roher pulicaram um artigo na Physical Review Letters divulgando as técnicas de SPM, o que lhes rendeu o Prêmio Nobel de Física de 1986. A SPM engloba qualquer microscopia em que uma sonda varre a superfície de uma amostra, monitorando a interação ponta-amostra para gerar dados (em forma de imagens ou outros). Essa técnica possui diversas vantagens: possibilidade de análise de amostras biológicas, trabalho em meio líquido ou em ar, mapeamento de propriedades elétricas, magnéticas, ópticas, adesivas e com resolução que pode chegar até a escala atômica.
Dentro da SPM, existem diversas técnicas com diferentes características que possibilitam a análise de aspectos distintos de uma mesma amostra. A tabela 01 lista algumas dessas técnicas e suas respectivas resoluções e aplicações, sendo elas AFM (Atomic Force Microscopy), MFM (Magnetic Force Microscopy), STM (Scanning Tunneling Microscopy), NSOM (Near-field Scanning Optical Microscopy), SThM