Khái niệm AFM

AFM là một dạng kính hiển vi không truyền thống mà trong đó bề mặt được dò bằng việc chạm vào nó bởi một mũi dò cực kỳ bén. Phương pháp này có thể được xem như là phần mở rộng của phép đo biên dạng bằng đầu dò đến kết quả có độ phân giải cao hơn. Thành công của AFM dựa trên phép đo chính xác và nhạy của lực giữa mũi dò và bề mặt thông qua mô hình độ lệch quang của đầu dò (là một cần dò với mũi dò gắn vào). Sự tương tác lực giữa mũi dò và bề mặt được xác định bởi sự di động của cần dò mà được phóng đại bằng đầu dò vị trí quang học do tia laser được phản xạ từ bề mặt trên của cần dò.
Hai phương thức cơ bản của AFM là phương thức tiếp xúc và chạm. Hai phương thức này khác nhau cơ bản về cách tương tác với bề mặt. Trong phương thức tiếp xúc, mũi dò tiếp xúc thường xuyên với mẫu và cần dò phản ánh tương quan lực giữa mũi dò và bề mặt. Mũi dò với độ cứng không vượt quá 0.1N/m thường được sử dụng trong phương thức tiếp xúc để tránh việc làm tổn hại bề mặt gây ra bởi biến dạng xé. Điều này được giảm thiểu trong phương thức chạm và cho phép thu nhận hình ảnh cuả vật liệu mềm và vì thế tạo được giá trị thực tiển cao cho AFM. Trong phương thức chạm, lực tương tác giữa mũi dò và bề mặt theo phương thẳng đứng thay đổi trong mỗi hành trình và nó đạt đến hàng chục nanonewton trong khoảng thời gian ngắn.