(AFM) میکروسکوپ نیروی اتمی Atomic Force Microscopy :
دانشمندان با پیشرفت علم و فنون به فکر ساختن وسایلی افتادند که بتوانند ابعاد اتمی را هم، اندازه بگیرند. وسایل مختلفی با روشهای مختلف برای این منظور ساخته شده است که خیلی از آنها کامل شده نمونه¬ های قبلی است، اما میکروسکوپ نیروی اتمی جزو جدیدترین دستاورد¬های دانشمندان در زمینه اندازه¬گیری در ابعاد و مقیاس نانو است که در سال 1986 یعنی حدود بیست سال پیش توسط Bining، Quate، Gerber ساخته شد.
می¬دانیم که تمامی اجسام هر اندازه هم که به ظاهر صاف و صیقلی باشند باز هم پستی و بلندی¬هایی دارند. کار AFM نشان دادن این ناصافی¬ و اندازه¬گیری عمق آنهاست.
AFM از اجزاء و قطعات مختلفی تشکیل شده است که مهمترین بخشهای آن:
1- انبرک (Contilever)
2- سوزن (Tip یا Probe)
جنس contilever معمولاً از سیلیسیم و جنس Tip از یک تک اتم (معمولاً اتم الماس) تشکیل شده است.
روشهای اندازه ¬گیری AFM :
1- تماسی (Contact)
2- غیر تماسی (Uncontact)
3- تماس متناوب (ضربه¬ای)
روش تماسی (Contact) :
در این حالت نوک میکروسکوپ (Tip) با نمونه در تماس ضعیفی بوده و تصویرسازی با اندازه¬گیری انحراف Tip (به وسیله نیروی دافعه بین سوزن و نمونه) انجام می¬شود.
روش غیر تماسی (Uncontact):
در این حالت تماس بین نوک میکروسکوپ و نمونه وجود ندارد و تصویرسازی از نیروی جاذبه بین سوزن و نمونه انجام می¬شود.
روش تماس متناوب (ضربه¬ای):
این حالت نیز مانند حالت بدون تماس است با این تفاوت که در حالت تماس متناوب نوک کانتی¬لیور مرتعش به آرامی با نمونه برخورد می¬کند. در این روش، تصویر سازی با استفاده از دامنه ارتعاش کانتی¬لیور انجام می¬شود.
ساختمان شماتیک یک میکروسکوپ نیرو اتمی

روش کار دستگاه AFM:
سوزن (Tip) که بر روی انبرک (Contilever) متصل است، روی نمونه قرار گرفته و در این میان لیزر تابیده شده بر روی کانتی لیور موقعیت آنرا بدقت توسط فتودیود در نظر دارد. نیروهای درگیر (جاذبه و دافعه) بین سوزن و سطح نمونه باعث خم شدن یا انحراف کانتی لیور شده و در حالی که نمونه حرکت رفت و برگشتی (جاروب) را (توسط اسکنر پیزو الکتریک) انجام می دهد، یک آشکارساز (Detector) میزان انحراف کانتی لیور را از روی لیزر بازتابیده اندازه می¬گیرد و آنرا تبدیل به یک تصویری (Image) می نماید که در دو حالت دو بعدی و سه بعدی می¬توان آنرا مشاهده نمود. در واقع در هر بار حرکت نمونه در برابر سوزن یک مقطع عرضی از نمونه رسم می گردد که با قرار گرفته این مقاطع در کنار هم تصویر مربوطه شکل می گیرد.

دستگاه AFM این شرکت که ساخت کارخانه Park Scientific Instruments (model: AP 0100) میباشد قادر به اندازه گیری پنجره هایی به ابعاد 0.1 تا 4.5 میکرون از سطح نمونه می باشد.