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Wastl, Daniel S. ; Weymouth, Alfred J. ; Giessibl, Franz J.

Optimizing atomic resolution of force microscopy in ambient conditions

Wastl, Daniel S. , Weymouth, Alfred J. und Giessibl, Franz J. (2013) Optimizing atomic resolution of force microscopy in ambient conditions. Physical Review B (PRB) 87 (24), 245415-1-245415-10.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 21 Jun 2013 06:07
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.28393


Zusammenfassung

Ambient operation poses a challenge to atomic force microscopy because in contrast to operation in vacuum or liquid environments, the cantilever dynamics change dramatically from oscillating in air to oscillating in a hydration layer when probing the sample. We demonstrate atomic resolution by imaging of the KBr(001) surface in ambient conditions by frequency-modulation atomic force microscopy ...

Ambient operation poses a challenge to atomic force microscopy because in contrast to operation in vacuum or liquid environments, the cantilever dynamics change dramatically from oscillating in air to oscillating in a hydration layer when probing the sample. We demonstrate atomic resolution by imaging of the KBr(001) surface in ambient conditions by frequency-modulation atomic force microscopy with a cantilever based on a quartz tuning fork (qPlus sensor) and analyze both long- and short-range contributions to the damping. The thickness of the hydration layer increases with relative humidity; thus varying humidity enables us to study the influence of the hydration layer thickness on cantilever damping. Starting with measurements of damping versus amplitude, we analyzed the signal and the noise characteristics at the atomic scale. We then determined the optimal amplitude which enabled us to acquire high-quality atomically resolved images.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftPhysical Review B (PRB)
Verlag:AMER PHYSICAL SOC
Ort der Veröffentlichung:COLLEGE PK
Band:87
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:24
Seitenbereich:245415-1-245415-10
Datum12 Juni 2013
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Lehrstuhl Professor Giessibl > Arbeitsgruppe Franz J. Giessibl
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1103/PhysRevB.87.245415DOI
1303.5204v2arXiv-ID
Klassifikation
NotationArt
07.79.LhPACS
34.20.-bPACS
68.08.-pPACS
68.37.PsPACS
Stichwörter / KeywordsALKALI-HALIDE SURFACES; QUARTZ TUNING FORK; NACL(100) SURFACE; WATER-ADSORPTION; HYDRATION FORCES; CANTILEVERS; SENSOR; MODE; LIQUID; VACUUM;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 600 Technik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-283932
Dokumenten-ID28393

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