p (PhysOrg.com) - Pesquisadores do NIST Center for Nanoscale Science and Technology e do NIST Material Measurement Laboratory demonstraram que uma técnica mais simples para calibrar a sensibilidade lateral em um microscópio de força atômica (AFM) concorda com um método anterior desenvolvido no NIST para dentro de 5%. p A equivalência desses dois métodos independentes representa um passo importante para a precisão rastreável na microscopia de força lateral e permitirá aos cientistas compreender melhor as origens do atrito em escala atômica em uma ampla gama de materiais.

p O método NIST "HammerHead" (HH) depende do posicionamento preciso dos braços de uma cantilever em forma de T sobre marcas de alinhamento bem definidas em uma superfície; um torque é aplicado em diferentes locais no braço do cantilever, pressionando-o contra uma pequena esfera presa à borda da superfície.

p A proporção da mudança no sinal normal (vertical) para o sinal lateral pode ser usada para calibrar a sensibilidade e extrair as forças de atrito correspondentes aos sinais laterais medidos durante um experimento.

p O novo método “Calibrador de Força Lateral Diamagnética” (D-LFC), desenvolvido na Brown University, requer menos medições independentes. O cantilever AFM pressiona contra a superfície de um pedaço de grafite que levita em um campo magnético. Quando o campo magnético é movido horizontalmente no AFM, o grafite levitando se comporta como uma massa em uma mola muito fraca.

p Uma força lateral é aplicada pela grafite à ponta do cantilever AFM, fazendo com que o cantilever torça. Essa torção leva a uma mudança no sinal lateral no AFM que pode ser usado para calibrar o atrito diretamente, sem a necessidade de uma medição independente do sinal normal.

p Embora o método D-LFC seja preferível para a maioria das circunstâncias, porque usa menos parâmetros e, portanto, tem maior precisão, o método HH pode ser vantajoso se o contato entre a ponta da sonda e a superfície de calibração deve ser evitado.

p Os pesquisadores acreditam que a precisão geral e a comparabilidade desses dois métodos estabelecem a importância do método D-LFC como uma ferramenta valiosa para unificar medições quantitativas de atrito em nanoescala, e estabelece um caminho potencial para o desenvolvimento de padrões de força lateral.