Qu'est-ce qu'un microscope à sonde locale ?
Le microscope à sonde locale (MSL) est l'instrument de la microscopie à sonde locale, un ensemble de techniques pour imager et mesurer surfaces et textures à grande échelle. Au lieu d'observer directement avec une lentille, il utilise diverses sondes pour mesurer la forme de surface. Il peut scanner du niveau moléculaire/atomique jusqu'à 100+ µm en XY (longueur/largeur) et 4+ µm en Z (profondeur).
Principe de fonctionnement
Une pointe très fine (courbure 3–50 nm) balaie la surface. Elle est fixée à un bras flexible qui épouse le relief. Quand la pointe approche une irrégularité, les forces d'interaction déplacent le bras ; des capteurs détectent et enregistrent ces mouvements.
Microscopie à force atomique (AFM)
L'AFM mesure la force d'interaction entre la pointe et la surface. Selon le système, la pointe est traînée ou vibre. Le déplacement du cantilever (bras supportant la pointe) est mesuré par un laser réfléchi sur son sommet.
Microscopie à effet tunnel (STM)
La STM mesure le courant tunnel quantique entre une pointe en silicium et la surface, maintenues à distance constante.
Microscopie optique à champ proche (SNOM)
La SNOM détecte une source lumineuse extrêmement proche de la surface. L'image se forme par la lumière réfléchie en transmission, sur le détecteur, ou par fluorescence (surface émettrice). La lumière transmise porte l'information la plus riche.
Inconvénients
La SPM a des limites : avec une pointe très fine, sa forme exacte reste indéterminable, affectant les données. La vitesse de balayage est très lente, bien qu'en amélioration. Elle ne convient pas pour examiner l'interface entre matériaux similaires (deux solides ou deux liquides en contact).