La microscopie à force atomique permet d’imager, selon le mode de fonctionnement utilisé, les contrastes de topographie et de propriétés avec une résolution sub-micrométrique à nanométrique selon le type d’échantillon analysé. Elle étudie les phénomènes physiques à l’échelle nanométrique mettant en jeu les interactions pointe/surface.

Basée sur la technologie de la microscopie à effet tunnel (STM) par Binnig & Roher en 1982, prix nobel de physique en 1986, l’AFM utilise :

  • la gestion des déplacements à l’échelle sub-nanométrique par des tubes piézoélectriques,
  • une boucle de régulation du déplacement de la pointe à force constante (et non à courant constant comme en STM)

Cette technique est adaptée à tout type d’échantillon (conducteur ou isolant). Il faut néanmoins veiller à ce que la rugosité de surface ne masque pas la propriété d’intérêt.

Il est possible de contrôler l’environnement de mesure (liquide, température, gaz). C’est une technique pluridisciplinaire, pertinente dans de nombreux champs d’applications comme le montrent les illustrations ci-dessous. 

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