Customization of an atomic force microscope for multidimensional measurements under environmental conditions
Notice bibliographique
Résumé
Atomic force microscopy (AFM) is an analytical surface characterization tool that reveals the surface topography at a nanometer length scale while probing local chemical, mechanical, and even electronic sample properties. Both contact (performed with a constant deflection of the cantilever probe) and dynamic operation modes (enabled by demodulation of the oscillation signal under tip-sample interaction) can be employed to conduct AFM-based measurements. Although surface topography is accessible regardless of the operation mode, the resolution and the availability of the quantified surface properties depend on the mode of operation. However, advanced imaging techniques, such as frequency modulation, to achieve high resolution, quantitative surface properties are not implemented in many commercial systems. Here, we show the step-by-step customization of an atomic force microscope. The original system was capable of surface topography and basic force spectroscopy measurements while employing environmental control, such as temperature variation of the sample/tip, etc. We upgraded this original setup with additional hardware (e.g., a lock-in amplifier with phase-locked loop capacity, a high-voltage amplifier, and a new controller) and software integration while utilizing its environmental control features. We show the capabilities of the customized system with frequency modulation-based topography experiments and automated voltage and/or distance spectroscopy, time-resolved AFM, and two-dimensional force spectroscopy measurements under ambient conditions. We also illustrate the enhanced stability of the setup with active topography and frequency drift corrections. We believe that our methodology can be useful for the customization and automation of other scanning probe systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».