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- Microscopía, Microanálisis e Imagen
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- Fuerza Atómica / Efecto Tunel
Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Support unit | Support unit Information | Selected service | Other services |
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SERVICIO DE CARACTERIZACIÓN DE SUPERFICIES Y RECUBRIMIENTOS CEQMA - Zaragoza |
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Microscopía de campo cercano: fuerza atómica y efecto túnel ICP - Madrid |
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Laboratorio de Microscopía AFM IQFR - Madrid |
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SERVICIO DE CARACTERIZACIÓN Y ASISTENCIA CIENTÍFICO-TÉCNICA ICTP - Madrid |
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UNIDAD DE ENSAYOS FÍSICO-QUÍMICOS IETCC - Madrid |
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Laboratorio de Microscopía Electrónica de Barrido y AFM ICV - Madrid |
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ICMM - Madrid |
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MICROSCOPIA DE FUERZAS ATOMICAS ICMAB - Cerdanyola del Vallès |
Service general data
Service data
- Support unit: SERVICIO DE CARACTERIZACIÓN DE SUPERFICIES Y RECUBRIMIENTOS
- Institute: CENTRO DE QUIMICA Y MATERIALES DE ARAGON
- Locality: Zaragoza (Zaragoza)
Service's description
El servicio de Caracterización de Superficies y Recubrimientos consta de tres equipos: un microscopio confocal e interferómetro, un nanoindentador y un microscopio de sonda local. Mediante estas técnicas se pueden realizar análisis superficiales de topografía, en un rango que va desde los milímetros a los nanómetros; así como estudios superficiales de dureza y otras propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas.
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Service's description
Such microscopy allows visualization of nanoscale surfaces using a physical probe that scans the specimen.
The scanning probe microscopy is subdivided in numerous techniques, among which are:
Atomic Force Microscopy (AFM)
Tunneling Microscopy (STM)
Near Field Optical Microscopy (SNOM)
Applications:
1. Topography
Imaging in three dimensions with nanometer resolution: profilometry, roughness data in 2D and 3D, statistical studies of the grain surface, ...
2. Phase
Detects variations in composition, adhesion, friction and viscoelasticity, among other characteristics of the sample surface.
3. Electrical properties
Qualitative Measures (SRI, Spreading Resistance Imaging) detects differences in resistivity and electrical conductivity on the surface of the sample qualitatively in the nanometric range
Quantitative Measures (KPM, Kelvin Probe Microscopy) Study of the distribution of the electric potential on the surface of the sample.
4. Nanolithography
Can produce changes in the properties of the sample surface. Such modifications may be of various kinds: in the topography of the sample, in the physical properties without altering the topography.
5. Tunneling microscopy (STM, Scanning Tunneling Microscopy).
The scanning tunneling microscopy allows the study of different surface properties (topography, work function, local density of states) of conductive materials at the atomic scale. Detected tunnel current is sufficiently small (0.5pA-50nA) to investigate samples of low conductance.
6. Near-field optical microscopy (SNOM Scanning Near field Optical Microscopy).
This technique allows the study of the topography and optical properties of nanoscale opaque samples.
The system has 4 lasers with different wavelengths (473nm, 532nm, 635nm and 785nm).
The equipment is located in the Department of Condensed Matter Physics at the Faculty of Sciences (Campus San Francisco ) .
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Other services
Service general data
Service data
- Support unit: Microscopía de campo cercano: fuerza atómica y efecto túnel
- Institute: INSTITUTO DE CATALISIS Y PETROLEOQUIMICA
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
Objetivo Dar apoyo a la investigación científica tanto interna (del ICP) como externa (de otros centros del CSIC, OPIs, universidades y empresas) mediante las técnicas de Microscopías de Fuerzas Atómicas (AFM) y de Efecto Túnel (STM). Equipo y accesorios Se dispone del equipo “Agilent 5500 Scanning Probe Microscope” de alta resolución, ubicado en el interior de una cámara, sobre la que está colgado, para el aislamiento de vibraciones, que permite adquirir / registrar imágenes mediante técnicas en modo contacto o acústico (técnicas AFM o ACAFM) o mediante efecto túnel (STM). Es un equipo muy versátil pues dispone de los accesorios necesarios para: • Análisis de superficies al aire o sumergidas en medio líquido. • Control de temperatura • Control de la atmósfera de medida • Medidas electroquímicas combinadas tanto con los modos AFM como STM Asimismo, se dispone del software “PicoImage”, compatible con el software de adquisición
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Service's description
Before applied for any AFM-STM service offered in ICP, it is stronglyrecommended to read carefully the Service Guideline (Guía de servicio_AFM-STM.pdf, only available in Spanish). Its reading is mandatory if the service is demanded for the first time or if the user is not familiarized with the technique and/or the instrument.
Likewise, before processing any application, we recommend to contact the staff members in charge, either the scientific advisor or the technician (Marisela Vélez: marisela.velez@icp.csic.es, Tel. 915854802; and Manuel Sánchez: manuel.sanchez@icp.csic.es, Tel. 915854795, respectively).
Users (either internal or external) are not allowed to handle the AFM-STM equipment. The technician or otherwise the scientific advisor are required to be y present during all the measurement process.
Applications
Once the applicant has read the Service Guidelines carefully and contacted the staff in charge of this service, it is necessary to download the application form (Solicitud_AFM-STM.doc, only available in Spanish). It must be filled in and sent to the email address (manuel.sanchez@icp.csic.es). Later, the technician will contact the applicant / user in order to set a date and time for the experiments.
Kind of measurements
The offered experimental measurements can be classified as follows:
1. Conventional: AFM and/or STM measurements of liquid or solid samples, with no control of temperature or atmosphere.
2. Advanced. They include all kind of measurements requiring the use of controlled atmosphere, temperature and/or electrochemical cells.
Image treatment is also offered as additional service, as well as support for interpretation of results.
A conventional laboratory of sample preparation is also available. It is equipped with an ultrasonic equipment, micropipettes, frequently used solvents (ethanol, acetone, etc.) and different supports: f hydrophobic (graphite), hydrophilic (mica) and conducting (graphite and gold).
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- Support unit: Laboratorio de Microscopía AFM
- Institute: INSTITUTO DE QUIMICA FISICA ROCASOLANO
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
El Instituto de Química Física Rocasolano dispone de un Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) de Agilent, modelo 5100. Esta técnica permite el estudio de superficies tanto conductoras como aislantes y presenta una serie de ventajas en relación a otras técnicas microscópicas tales como su alta resolución en las tres dimensiones, la escasa preparación de muestra necesaria, y que no es destructiva. En AFM una punta afilada situada en el extremo de una palanca flexible barre la superficie de la muestra registrándose las fuerzas de la interacción que hay entre la punta y la muestra cuando se encuentran muy próximas. Una vez capturadas las imágenes se pueden tratar para obtener información acerca del tamaño, profundidad, espesor, rugosidad, y también pueden detectarse diferencias en propiedades tales como adhesión y viscoleasticidad en el caso de medidas en modo de contacto intermitente.
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Service's description
The measurements can be carried out in air or in liquid.Maximum scan size is 100 microns.
In any case it is necessary to contact the service staff in order to determine the optimal preparation methodology for the correspondin sample in order to perform the AFM measurement.
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Service data
- Support unit: SERVICIO DE CARACTERIZACIÓN Y ASISTENCIA CIENTÍFICO-TÉCNICA
- Institute: INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE POLIMEROS
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
El Servicio de Caracterización y Asistencia Científico-Técnica fue reestructurado en 2009. Supone una herramienta fundamental para el apoyo de la investigación de los diferentes grupos y departamentos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros, centralizando el equipamiento más sofisticado a cuyo cargo se encuentran técnicos especializados. El propósito es el análisis y caracterización de materiales poliméricos para obtener información completa sobre su composición, morfología, estructura, propiedades, etc. Asimismo, el de proporcionar asistencia y apoyo cientifico-técnico a empresas y otros centro de investigación. El servicio está organizado en varias unidades (ver condiciones del servicio)
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
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Other services
- Espectrometría de masas acoplada a DSC/ATD/TG para análisis de gases efluentes
- Espectroscopía: ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection - IRTF)
- Caracterización molecular: UV
- Microscopía Electrónica de Barrido (SEM): Espectroscopia de rayos X por dispersión de energía
- Tratamiento muestra: Prensado
- Resonancia Magnética Nuclear de Sólidos
- Calorimetría diferencial de barrido (DSC)
- Caracterización estructural: XRD análisis de cristalinidad
- Espectroscopía micro-Raman
- Resistencia a la tracción/compresión
- Microscopía Electrónica de barrido de alta resolución
- Microscopía de barrido: Microscopía de Fuerza Atómica (AFM)
- Tratamiento muestra: Corte
- Análisis térmico diferencial y termogravimétrico (ATD, TG)
- Caracterización molecular: fluorescencia
- Caracterización dieléctrica
- Análisis de propiedades mecanodinámicas de materiales
- Elaboración de informes técnicos (peritajes, tasaciones)
- Microscopía electrónica de barrido: Microscopio ambiental
- Extrusión de materiales
- Cromatografía de exclusión por tamaños, SEC
- Mass spectrometry coupled with DSC/ATD/TG for analysis of effluent gases
- Spectroscopy: ATR-FTIR (Attenuated Total Reflection - FTIR)
- Molecular Characterization: UV Spectroscopy
- Scanning electron microscopy (SEM): EDS(Energy Dispersive X-rays spectroscopy)
- Sample treatment: Pressing
- Nuclear magnetic resonance spectroscopy of solids
- Diferential scanning calorimetry (DSC)
- Structural Characterization: Cristallinity analysis by XRD
- Micro-Raman spectroscopy
- Tensile/ compression strength
- Scanning electron microscopy (SEM): High resolution SEM
- Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
- Differential Thermal Analysis and Thermogravimetry (DTA, TG)
- Molecular characterization: Fluorescence analysis
- Dielectric characterization
- Dynamic Mechanical Analysis of materials
- Technical repports (Arbitrations, assesment)
- Scanning electron microscopy (SEM): Environmental SEM
- Extrusion of materials
- Size-exclusion chromatography
Service general data
Service data
- Support unit: UNIDAD DE ENSAYOS FÍSICO-QUÍMICOS
- Institute: INSTITUTO DE CIENCIAS DE LA CONSTRUCCION EDUARDO TORROJA
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
La Unidad de Ensayos gestiona una serie de técnicas instrumentales y de caracterización fisico-quimicas para el ensayo y análisis de materiales de construcción. Tanto de los constituyentes como de los productos. Principalmente se analizan materiales en base cemento, como morteros y hormigones, y los constituyentes de estos.Cada una de las técnicas son de carácter general y se aplican a diferentes lineas de investigación. Es necesaria la utilización de diferentes técnicas para el análisis de los materiales, ya que su estudio incluye su fabricación, caracterización, durabilidad y vida en servicio; así como el análisis de su potencial deterioro debido a su interacción con el medioambiente así como con otros factores
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
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Other services
- Porosidad
- Análisis elementos: ICP-OES
- Preparación metalográfica
- Caracterización estructural: XRD en polvo cuantitativo
- Análisis elementos: XRF Mayoritarios
- Microscopía de barrido: Microscopía de Fuerza Atómica (AFM)
- Microscopía electrónica de barrido (SEM): Microanálisis de rayos X por dispersión de longitudes de onda (WDS) y catodoluminiscence (CL)
- Porosity
- Analysis of elements: ICP-OES
- Metallographic preparation
- Structural Characterization: Quantitative X-ray powder diffraction analysis
- Elemental analysis: XRF Majority
- Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
- Scanning electron microscopy (SEM): Wavelentgth dispersive X- ray spectroscopy and cathodoluminescence (CL)
Service general data
Service data
- Support unit: Laboratorio de Microscopía Electrónica de Barrido y AFM
- Institute: INSTITUTO DE CERAMICA Y VIDRIO
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
Caracterización morfológica y microanalítica de materiales orgánicos e inorgánicos mediante imágenes electrónicas y microanálisis de rayos X por dispersión de energía. Dependiendo de los detectores que tengan los diferentes microscopios es posible obtener imágenes de electrones secundarios, retrodispersados, transmitidos, etc. imágenes que proporcionan información morfológica y composicional. Mediante el detector de rayos X acoplado al SEM, al cual le llegan los rayos X generados en la muestra por interacción del haz de electrones, se obtiene información microanalítica cualitativa o cuantitativa de las diferentes áreas de observación.
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
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Other services
- Microscopía electrónica de barrido (SEM): Bajo voltaje
- Microscopía Electrónica de Barrido (SEM): Espectroscopia de rayos X por dispersión de energía
- Microscopía de barrido: Microscopía de Fuerza Atómica (AFM)
- Scanning electron microscopy (SEM): Low voltage SEM
- Scanning electron microscopy (SEM): EDS(Energy Dispersive X-rays spectroscopy)
- Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Service general data
Service data
- Support unit: MICROSCOPÍA DE CAMPO CERCANO
- Institute: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID
- Locality: Madrid (Madrid)
Service's description
El servicio de SPM del ICMM se creó como un servicio externo interno para suministrar caracterización adicional superficie en una amplia gama de actividades de investigación. Las instalaciones de servicio SPM son un sistema de AFM- MFM de Nanotec Electrónica que funciona en diferentes condiciones (condiciones ambientales , gases, humedad controlada). El SPM se utiliza para caracterizar diferentes propiedades de la superficie : Propiedades topográficas (imágenes de superficie tridimensional , rugosidad de la superficie , tamaño de grano ). Propiedades electricas ( conducción, electrostática y microscopía Kelvin) . Propiedades mecánicos ( nanoindentación y mapas de adhesión ).
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
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Service general data
Service data
- Support unit: MICROSCOPIA DE FUERZAS ATOMICAS
- Institute: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE BARCELONA
- Locality: Cerdanyola del Vallès (Barcelona)
Service's description
Servicio de Microscopia de Fuerzas Atómicas (AFM). Realización de imágenes de topografía, tanto en modo contacto como en dinámico, incluyendo imágenes específicas para contraste de fase, AFM bimodal, así como Microscopia de Fuerzas Laterales. La máxima precisión factible es de 0.02 nm, y la área máxima de scan 90x90x15 um3 en X/Y/Z. Caracterización mediante modos avanzados de AFM: (i) AFM de conducción, en donde se utiliza el módulo Resiscope V2 para medir corriente desde los pA hasta mA, aplicando hasta ±10V. (ii) Análisis mediante Microscopia de Piezorespuesta (PFM), incluyendo alta frecuencia y voltaje (hasta 3 MHz y 70 Vpp). (iii) Microscopia de Fuerzas Kelvin (KFM), en modo de pasada única, utilizando dos modos de resonancia, el primero es topográfico, mientras que el segundo obtiene la señal eléctrica. (iv) Microscopia de Fuerzas Eléctricas (EFM) y (v) Magnéticas (MFM). (vi) También se pueden realizar experimentos de nanolitografía SPM (electroquímica y por rayado).
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Scanning probe microscopy: AFM (Atomic Force Microscopy)
Service's description
In dynamic mode, amplitude modulation is used. Besides topography image, images of phase contrast can be also provided.
With the contact mode, friction maps can be also obtained using the Lateral Force Microscopy mode.
Tests in low relative humidity, less than 3%, and in nitrogen gas environment can be performed.
Special modules are available, being one of them an especial cell to analyze samples in liquids. The equipment is compatible with various solvents, including acetone.
The largest image size is 80 microns x 80 microns, with a maximum resolution of 8192 x 8192 points.
Besides acquiring images, the service can perform spectroscopy experiments, where force-distance curves are plotted, obtaining the adhesion of the material as well as a relative measure of the hardness of the various materials present in the sample.
In the AFM Lab, the following equipment is available:
Agilent 5500LS, scanner 80 x 80 um2 in X / Y and 15 microns in the Z axis, is equipped with the Mac MODE III access module and the Signal Access Box, which allows to perform the Bimodal AFM mode. It also has Closed Loop capabilities that significantly improve the positioning in X and Y. Moreover, the system has a motorized stage with accuracy of ~3 microns and a range of ~15 cm in X / Y and 3 cm in Z, where samples can be as large as 25 x 25 cm2 and 3 cm thick. The device has the Q-Control option for the enhancement of images obtained in liquid. It has also a device for measuring humidity and temperature, and a sample heater module. Equipment¿s electrical noise is about 0.05 nm.
Agilent 5100 with scanner of 70 x 70 um2 in X / Y and 6 microns in the Z axis is equipped with a special cell fluid and controlled environment chamber for conducting analyses in nitrogen or argon environments. The maximum sample size is 3x3 cm2 in X / Y and 1 cm thick. This machine can use a generator module for applying external magnetic fields up to 800 Oe to the sample during the measurement. The main use of the equipment is getting high resolution topography images with an average electrical noise of 0.02 nm.
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