Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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NC AFM

La microscopie à force atomique en mode non-contact

Participants : Roland Coratger, Sébastien Gauthier, André Gourdon, Olivier Guillermet, Véronique Langlais, David Martrou
Doctorants & Postdocs : Bulent Baris, Hassan Khoussa, Mohanad Alchaar

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Images nc-AFM de la surface AlN(0001) obtenues à température ambiante. A droite la structure (2x2) formée par les adatomes d’azote
CEMES-CNRS

Des expériences sont menées avec la microscopie à force atomique en mode non-contact sur deux types de microscopes sous ultra haut vide :

- A température ambiante, avec des cantilevers en silicium, pour étudier l’adsorption de molécules sur la surface de matériaux isolants tels que KBr(001), SiC(0001) ou AlN(0001).

- A basse température, avec un capteur de force de type diaposon (qPlus) pour étudier l’adsorption de molécules sur films minces isolants déposés sur une surface métallique, en combinaison avec des études de microscopie à effet tunnel ou sur isolant volumique en nc-AFM seul.

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Image nc-AFM calculée (à gauche) et expérimentale (T=5 K) (à droite) d’une molécule d’hexaméthyletérrylène adsorbée sur une surface de KBr(001)

Ces expériences en nc-afm peuvent être couplées à des mesures de microscopie à sonde de Kelvin (KPFM) pour caractériser les propriétés électrostatiques de surfaces telles que le moment dipolaire ou la distribution de charge associée à un adsorbat sur un substrat métallique ou isolant.

 

Références

  • In-situ NC-AFM measurements of high quality AlN(0001) layers grown at low growth rate on 4H-SiC(0001) and Si(111) substrates using ammonia molecular beam epitaxy. F. Chaumeton ; S. Gauthier, D. Martrou, Aip Advances 5, 067108 (2015)
  • nc-AFM Imaging and Manipulation of a Triphenylene Derivative on KBr(001), V. Langlais, O. Guillermet, D. Martrou, A. Gourdon, S. Gauthier, J. Phys. Chem. C 120, 18151 (2016)
  • Noncontact atomic force microscopy and density functional theory studies of the (2×2) reconstructions of the polar AlN(0001) surface, Physical Review B, F. Chaumeton, R. Robles, M. Pruneda, N. Lorente, B. Eydoux, X. Bouju, S. Gauthier, and D. Martrou, Physical Review B 94, 165305 (2016)

 

Photothèque

  • Image NC-AFM à résolution moléculaire
    Image NC-AFM à résolution moléculaire
  • Image NC-AFM à hauteur constante
    Image NC-AFM à hauteur constante
  • Image NC-AFM à décalage de fréquence constant
    Image NC-AFM à décalage de fréquence constant