La microspie à force atomique (ou AFM pour Atomic Force Microscopy en anglais) est une technique de microscopie à sonde locale qui permet d'observer le relief d'une surface. Pour ceci une pointe très fine supportée par un microlevier balaye l'échantillon. La pointe très proche de la surface subit de la part de celle-ci une force attractive ou répulsive selon la distance pointe-surface mesurée par la déviation du levier. En stabilisant au cours du balayage la position de la pointe pour obtenir une déviation constante, on obtien tainsi une image iso-force de la surface qui reflète sa topographie.
1 : tête d'AFM.
2 : binoculaire permettant de se positionner sur l'échantillon reliée à l'écran : 3 par une caméra CCD.
4 : laser dont le faisceau est divisé en trois faisceaux dirigés vers les trois interféromètres :
5 : Les interféromètres sont reliés via les fibres optiques (6) à un ordinateur.
La résolution en x, y et z de ce type d'AFM est typiquement de 9 nm.
L'observation d'une surface par AFM permet d'observer sa topographie pratiquement à l'échelle atomique. Son utilisation est universelle puisque que l'on peut étudier des échantilons non conducteurs. La résolution de la méthode est cependant usuellement plus faible qu'avec un microscope à effet tunnel (STM), mais qui nécessite un échantillon conducteur.
L'utilisation de l'AFM est très générale : surface des matériaux, dépôts chimiques, matériaux biologiques, études de mouillage…
A titre d'exemple, la figure ci-contre montre l'examen par AFM et interférométrie d'une surface de rupture.
Le dossier complet sur le site CEA
