Instruction manual

Rev. B MultiMode SPM Instruction Manual 5
6.4 Beyond the Basics of AFM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.4.1 Cantilever Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.5 Optimization of Scanning Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.5.1 Data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.5.2 Gain settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.5.3 Scan size and Scan rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6.5.4 Setpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.5.5 Lowpass filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.5.6 Highpass filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Chapter 7 TappingMode AFM 103
7.1 Basic Principle of TappingMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
7.2 Preparation Prior to Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
7.2.1 Switch to TappingMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
7.2.2 Show All Items . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
7.2.3 Check Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
7.2.4 Adjust Laser and Photodetector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
7.2.5 Additional preparations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
7.2.6 Tune the Cantilever . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
7.2.7 Setting the Drive Amplitude and Setpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
7.3 Engaging The Microscope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
7.4 Withdrawing the Tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.5 Beyond Basics with Resonating Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.5.1 Subtleties of Cantilever Oscillation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
7.5.2 Tuning the Cantilever Drive Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
7.5.3 Optimization of Scanning Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Chapter 8 Fluid Operation 121
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.2 General Fluid Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
8.2.1 Clean Fluid Cell and O-ring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.2.2 Select the Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
8.2.3 Remove Organic Contamination from the Tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.2.4 Load the Fluid Cell with a Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
8.2.5 Sample Mounting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
8.2.6 Align the Laser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
8.2.7 Adjust the Detector Offsets and Setpoint (Contact Mode) . . . . . . . . . . . . . 132
8.2.8 Engage the Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.2.9 Adjust Scan Parameters (Contact Mode). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
8.2.10 Clean and Dry Parts When Done. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
8.3 TappingMode in Fluids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
8.3.1 Procedure for TappingMode Imaging in Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
8.3.2 Plotting Amplitude vs. Distance (Force Cal Curve) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8.3.3 Optimizing Image Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137