نانومتر الفرعي التصوير القرار مع السعة التشكيل الذرية المجهري القوة في السائل
Summary
ونحن نقدم وسيلة لتحقيق صور قرار اللجنة الفرعية نانومتر مع اتساع التشكيل (التنصت واسطة) مجهر القوة الذرية في السائل. ويتجلى هذا الأسلوب على مجهر القوة الذرية التجارية. نحن شرح الأساس المنطقي وراء خياراتنا من المعلمات واقتراح استراتيجيات لقرار الأمثل.
Abstract
Atomic force microscopy (AFM) has become a well-established technique for nanoscale imaging of samples in air and in liquid. Recent studies have shown that when operated in amplitude-modulation (tapping) mode, atomic or molecular-level resolution images can be achieved over a wide range of soft and hard samples in liquid. In these situations, small oscillation amplitudes (SAM-AFM) enhance the resolution by exploiting the solvated liquid at the surface of the sample. Although the technique has been successfully applied across fields as diverse as materials science, biology and biophysics and surface chemistry, obtaining high-resolution images in liquid can still remain challenging for novice users. This is partly due to the large number of variables to control and optimize such as the choice of cantilever, the sample preparation, and the correct manipulation of the imaging parameters. Here, we present a protocol for achieving high-resolution images of hard and soft samples in fluid using SAM-AFM on a commercial instrument. Our goal is to provide a step-by-step practical guide to achieving high-resolution images, including the cleaning and preparation of the apparatus and the sample, the choice of cantilever and optimization of the imaging parameters. For each step, we explain the scientific rationale behind our choices to facilitate the adaptation of the methodology to every user’s specific system.
Introduction
منذ اختراع لها، قبل ثلاثة عقود، القوة الذرية المجهر (AFM) 1 وضعت نفسها كأسلوب لاختيار للتحقيق في عينات على مقياس النانو، وخصوصا حيث بلغ متوسط فوق مناطق سطح العيانية هو غير ممكن ومطلوب المعلومات المحلية. في قياس AFM نموذجي، يتم استخدام انحراف ناتئ مرونة لقياس قوة التفاعل بين عدد قليل من الجزيئات وتلميح ULTRASHARP شنت في نهاية ناتئ. اعتمادا على نوع من التفاعلات والجداول الزمنية في الاعتبار، مجموعة واسعة من المعلومات يمكن أن تستمد، بما في ذلك الخصائص اللزجة من الأغشية البيولوجية الناعمة 2،3، وقوة من مادة كيميائية واحدة أو السندات الجزيئية 4،5، وتفاصيل ذري ل سطح 6-8، المغناطيسي 9، بالسعة 10، وإجراء 11، الحرارية والكيميائية 12،13 14 منشأة من عينات <sup> 15. جزء من نجاح AFM هو قدرته على العمل على مجموعة واسعة من المواد 16 و في بيئات متعددة مثل فراغ 17، الغاز 11،18 أو السائل 19،20، لأنها لا تعتمد على قوة محددة بين التحقيق وعينة .
في الممارسة العملية، ومع ذلك، تشغيل AFM في ظروف أخرى من المحيط يمكن أن يكون تحديا والعديد من النتائج المنشورة لا يزال الحصول في الهواء. وثمة صعوبة وأضاف يأتي من حقيقة أنه من الضروري في العادة لتشغيل فؤاد في وضع ديناميكي (تهتز طرف) من أجل الحفاظ على كل من طرف وعينة عن طريق تجنب الاحتكاك قوات كبيرة. على الرغم من أن أكثر تحديا، يمكن أن عملية ديناميكية من حيث المبدأ تقديم مزيد من المعلومات حول العينات التى تم تحليلها، ومع عدم فقدان القرار المكانية. على مدى العقد الماضي، شهد مجال AFM الديناميكي في السائل التطورات الهامة، من ظهور فؤاد معدل الفيديو 21-23، لقياسات متعددة التردد <sup> 24،25 ودون نانومتر التصوير هياكل الماء في واجهات 26 – 31. يستخدم الآن عملية AFM بينما مغمورة في السائل بشكل روتيني في علم الأحياء والفيزياء الحيوية 32 – 36، والبحوث البوليمر 37، الكيمياء الكهربائية 38-40 والصلبة والسائلة واجهات توصيف 41-44. وجود سائل حول ناتئ تهتز يغير كثيرا دينامياتها 45 فضلا عن التفاعل بين طرف وعينة 29،42. عند استخدامها بشكل مناسب، وسائل يمكن استغلالها لتعزيز قرار التصوير 26،29، مع تحسن نموذجي أمر تقريبا من حيث الحجم مقارنة مع أفضل قرار الذي تحقق في الظروف المحيطة 46.
في AFM، يعتمد على أعلى دقة المكاني للتحقيق لقياس خاص على كل من جودة AFM نفسها وطبيعة ركان التفاعل سبر 20،47،48. في الوقت الحاضر، فإن معظم الراقية، AFMs المتاحة تجاريا الحالية مستويات الضوضاء التي هي قريبة إلى أن من الحد الحراري 12 حتى العامل الحاسم لقرار عادة ما يكون التفاعل طرف عينة. وهو بفاعلية التدرج المكاني لهذا التفاعل هو الذي يحدد القرار: القياسات القائمة على المدى القصير، وتدهور بسرعة التفاعل تسفر عن نتائج دقة أعلى مما كانت عليه عندما التفاعلات المدى الطويل هي في اللعب. في السائل، يمكن أن قوات اذابة تحسين دقة التصوير لأنها تميل إلى تختفي خلال سوى عدد قليل من أقطار الجزيئية للسائل (عادة <1 نانومتر) عندما تتحرك بعيدا عن سطح العينة 49. هذه القوى تنبع من التفاعل بين جزيئات السائل وسطح العينة. وهناك السائل مع تقارب قوي لسطح تميل إلى أن تكون أكثر أمر، وأقل قدرة على الحركة من الصب السائل في واجهة مع عينة 29،42،50. كنتيجة لــ،ان الامر سيستغرق المزيد من الطاقة لتهتز غيض فؤاد لتهجير جزيئات السائل بينية من معظم السائل 42، مما يجعل قياس حساسة للغاية للتغيرات المحلية في خصائص السائل بينية على مقياس النانو -The اذابة المناظر الطبيعية.
من أجل استغلال قوات اذابة، يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار العديد من الجوانب العملية. أولا، واتساع التذبذب من طرف يجب أن تكون قابلة للمقارنة لمجموعة من القوات اذابة، وعادة <1 نانومتر. وثانيا، فإن السائل المستخدم يجب أن تشكل المناظر الطبيعية اذابة واضحة المعالم على سطح العينة. ظاهريا، وهذا هو ما يعادل تتطلب "التبول" السائل لعينة النظر فيها. على سبيل المثال، في المياه فمن الأسهل لتحقيق الدقة المستوى الجزيئي على الميكا ماء من على 42،51 الجرافيت مسعور. وأخيرا، يجب تحديد ثابت الربيع من ناتئ دعم طرف على نحو ملائم 52،53. عند العمل في هذه يخدعditions، وAFM لا توفر سوى صور عالية المستوى الجزيئي واجهة، ولكن هذا يرجع أيضا معلومات حول تشابه عينة السائل المحلي والتي يمكن استخدامها للحصول على المعلومات الكيميائية عن سطح العينة 54.
وسائط ديناميكية الأكثر شيوعا من عملية لفؤاد في السائل هي السعة التشكيل (AM، أيضا "وضع التنصت ') AFM والتردد التحوير (FM) فؤاد. في الحالة الأولى 55، وغيض النقطية بفحص العينة في حين يتم الاحتفاظ سعة الاهتزاز ثابت من حلقة التغذية المرتدة التي باستمرار إعادة ضبط المسافة طرف عينة. يتم الحصول على صورة طبوغرافية لعينة من التصحيح التي تطبقها حلقة مفرغة. في FM-AFM 28،41،56، هو تردد التذبذب للناتئ / غيض أن يتم الاحتفاظ ثابت بينما الطرف بفحص عينة. وتقدم كل من التقنيات قرار الطبوغرافية مماثل في السائل 36،57. الكمي للتفاعل طرف عينة يميل إلى أن يكون أكثر الاجهادghtforward ودقيقة في FM-AFM، ولكن AM-AFM هو أسهل لتنفيذ، أكثر قوة، ويسمح العمل مع الكابولي ليونة، وهو مفيد لدراسة عينات بسهولة تشوه أو الحساسة. إلى حد كبير، AM-AFM هو أكثر انتشارا بين المستخدمين AFM، جزئيا لأسباب تاريخية ولكن أيضا يرجع ذلك إلى حقيقة أنه من الأسهل من الناحية الفنية السيطرة عليها.
على الرغم من أن يتم الحفاظ على اتساع ثابت من رد الفعل أثناء التصوير AM-AFM، ولا يسمح للالفاصلة بين مرحلة التذبذب طرف والتذبذب يقود إلى تغيير بحرية. والفاصلة المرحلة يمكن أن توفر معلومات مفيدة عن التفاعلات طرف عينة، التي تتعلق الطاقة تبدد خلال التذبذب من طرف على التفاعل مع العينة 58. ومن ثم مرحلة التصوير يمكن الحصول عليها في الوقت نفسه إلى التصوير الطوبوغرافي، وغالبا ما يكون مكملا في تسليط الضوء على عدم التجانس من سطح العينة. وقد استخدم التصوير مرحلة لرسم الخرائط مختلف التفاعلات، بما في ذلك ديرسم الخرائط مصحح للطاقة التصاق 42، والخصائص اللزجة 58 والمناظر الطبيعية ترطيب واجهة 44.
عمليا، والحصول على صور عالية الدقة في السائل لا يزال غير تافهة بسبب وجود عدد كبير من المعلمات للسيطرة، وعدم وجود بسيط بروتوكول، المنظم التي تعمل في كل حالة. جودة الصورة تعتمد عادة على هندسة ناتئ ومرونة، والكيمياء طرف، واتساع التذبذب، وصلابة عينة، من بين أمور أخرى 55. قياسات AFM هي أيضا، بحكم التعريف، اضطرابي إلى النظام. ونتيجة لذلك، وتغيير المتغيرات التصوير والظروف البيئية دون اعتبارات الملائمة يمكن أن يؤدي إلى صعوبات في استنساخ و / أو ملاحظات تدليسا ونتائج زائفة.
هنا، نقدم بروتوكول لدينا لتحقيق صور عالية الدقة من العينات المادية وغير المادية في حل، وذلك باستخدام أدوات تجارية تعمل في amplitude التشكيل. هدفنا هو أن نقدم لإجراء عملية لتحقيق الاستفادة المثلى من المعالم الرئيسية التي يحتمل أن تؤثر في قرار على عينات مختلفة، موضحا في كل حالة الأساس المنطقي لخياراتنا من المبادئ الفيزيائية الكامنة وراء عملية التصوير. نحن التفاصيل نهجا خطوة بخطوة، من تنظيف الركيزة والإعداد، لاختيار ناتئ، وتعديل المعلمات التصوير واستكشاف المشاكل المشتركة. يجب شرح المنطق العلمي وراء الخيارات وإجراءاتنا عالية الدقة تساعد على اتخاذ خيارات عقلانية عندما تكييف منهجية، وتكون بمثابة نقطة انطلاق لأنظمة رواية التصوير.
طوال هذا النص نستخدم صباحا إلى الرجوع إلى وضعية التشغيل السعة التشكيل من فؤاد. نشير إلى المعلمة ردود الفعل ظلت ثابتة خلال إما انحراف ناتئ (وضع الاتصال) أو سعة التذبذب (الوضع AM) كقيمة المضبوطة مسبقا. في وضع صباحا، هو الدافع وراء ناتئ خارجياإما عن طريق التذبذب الصوتية أو الليزر نابض تركز في قاعدة ناتئ. سعة القرص هي شدة إشارة متذبذبة الخارجية. القيمة المطلقة من السعة الحيوية اللازمة لتحقيق سعة التذبذب نظرا للناتئ تعتمد على الكثير من العوامل مثل طريقة القيادة (الصوتية، ضوئي؛ ضوحراري أو مغناطيسيا)، تثبيت ناتئ والمعلمات (صلابة، والهندسة) ومحاذاة الليزر. وبالتالي فإن القيمة الدقيقة للمحرك سعة ليست ذات صلة ولكن يتم تعديل ذلك في كل تجربة وذلك لتوفير سعة التذبذب المناسبة (وقابلة للقياس الكمي) للتعزية. عندما ناتئ مدفوعة بعيدا من العينة ولا التخميد من الاهتزاز يحدث من خلال التفاعل طرف عينة، ويسمى السعة التذبذب في التذبذب السعة المجانية. مع اقتراب رأس تهتز سطح العينة، تبدأ سعتها إلى الانخفاض. إذا تم تمكين ردود الفعل، وسوف بيزو ض CONSTantly إعادة ضبط امتداده بحيث عارضة السعة المضبوطة مسبقا محددة، ثابتة. القيمة المضبوطة مسبقا هي عادة دائما أصغر من السعة المجانية. ومن الشائع للإشارة إلى نسبة المضبوطة مسبقا، فإن نسبة السعة المضبوطة مسبقا (التصوير السعة) على مدى اتساع الحرة. أصغر نسبة المضبوطة مسبقا، أقسى الظروف التصوير هي.
Protocol
Representative Results
Discussion
على افتراض أن تم اختيارها السائل التصوير وصلابة ناتئ بشكل مناسب، والخطوات الأكثر أهمية لتحقيق نجاح عالية الدقة هي تعديل السعة التصوير، والنظافة العامة للنظام التحقيق.
سعة مماثلة لسمك المنطقة السائلة بينية (عادة أقل من 2 نانومتر) المسابير الاختلاف أساسا في خصائص بينية المذيبات 42. إذا كانت سعة التذبذب كبيرة جدا، وسوف غيض تهتز اجتياز بعيدة المدى، وحقول القوة غير الخطية 52 التي تمنع استقرار الحركة ناتئ، وضرب حتما العينة بغض النظر عن الظروف التصوير 29، مما أدى إلى تدهور هذا القرار. وبصرف النظر عن الخسارة في القرار، والتوافقيات العليا تبدأ في الظهور في الحركة طرف والنظام يصبح أكثر تعقيدا لنموذج 55. بدلا من ذلك، س إذا كانت السعة التصوير هو صغير جداجزء نلي من واجهة وسبر (عادة طبقات محددة من السائل البيني) والتصوير مستقر يمكن أن يتحقق إلا مع الكابولي شديدة (> 10 نيوتن / متر في الماء 53) لمرضية نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مع خطر عينات الناعمة الضارة على الاختلافات ارتفاع كبير. الحاجة إلى الكابولي شديدة هي للتغلب على الضوضاء الحرارية التي يمكن أن تصبح أكثر أهمية أن إشارة يقاس عند العمل مع سعة صغيرة، والتفاعلات طويلة المدى بين طرف والعينة لا تزال موجودة، ولكن ثابتة إلى حد كبير ولا تؤثر على عالية الدقة التباين في الصور التي تم الحصول عليها.
نظافة البيئة التصوير هو أمر بالغ الأهمية عندما يتعلق الأمر عالية الدقة فؤاد. مركبات غير مرغوب فيها في النظام يمكن أن تتداخل مع كل من التصوير والتحليل الطيفي قوة. هناك نوعان رئيسيان من التلوث التي تميل للتأثير على التجارب: (ط) الملوثات مباشرة مرئية عند التصوير ( <stroنانوغرام> الشكل 4B، 4C) و (ب) عدم وجود غير المبررة العام لذات الدقة العالية. حالة (ط) يميل إلى أن يحدث إلا في الأنظمة المثالية للغاية مثل في واجهة المياه الميكا حيث يتناقض المجاميع الجزيئية كثف التي تتداخل مع التفاعلات طرف عينة بوضوح ضد السطح الميكا شقة بالذرة الشكل (4A). قبل تغيير رأس والعينة، فإنه يستحق الحصول على منحنيات الطيفية مع انحراف كبير، والضغط على نحو فعال من الصعب طرف ضد العينة مرارا وتكرارا. هذا من شأنه أن يضر عادة معلومات جديدة، ولكن يمكن تنظيف بعض الأحيان معلومات سرية قذرة أو حث المواقع ترطيب مستقرة مناسبة للتصوير. و، ومع ذلك، لا بد أن تلاشت هذه الحافة، وبالتالي تكون مناسبة فقط لعينة مسطحة حتى لو تحسن التصوير. في حالة يشتبه التلوث على عينات شديدة، قد يكون من المفيد محاولة لصورة مع eigenmode الثاني من ناتئ قبل محاولة إجراء مدمر إلى حد ما هو موضح أعلاه. وهذا يتطلب ببساطة جنوب غربالحكة تردد القيادة إلى eigenmode الثاني وإعادة تعديل السعة / المضبوطة مسبقا (انظر مناقشة استكشاف الأخطاء وإصلاحها أدناه). صلابة فعالة لزيادة ناتئ كبير عندما كان يعمل على eigenmode الثاني ويجوز دفع أي ملوثات كثف ضعيفة بعيدا عن الحافة بينما التصوير. هذه الاستراتيجية لا يحل محل الحاجة لعينة نظيفة ومعلومات سرية، ولكنه يقدم بعض السبل أخرى للحصول على الصور مرضية عندما تلميح / عينة هو واضح ليست مثالية.
الشكل 4: أمثلة من التلوث مراعاتها عند التصوير الميكا بلدية موسكو التي تمنع التصوير ذات الدقة العالية. تصوير ميكا في 5 ملي RbCl – أي الجزيئات الملوثة واضحة: A. ب: تلوث تأخذ شكل مجاميع من أجل من عشرات نانومتر في حين التصوير في الماء عالى النقاء اسميا. C: هياكل تجميعها الذاتي التي شكلتها contamiالجسيمات نانت محبة للجهتين يفترض في الطبيعة. أجري التصوير مرة أخرى في الماء عالى النقاء اسميا. D: أقسام إزاحة رأسية الموافق الخطوط المتقطعة في A و B و C يدل على الانحراف عن سطح مستو بالذرة الميكا و. الحانات النطاق في A و B و C تتوافق إلى 300 نانومتر. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الحالة (ب) هو أكثر شيوعا وتتميز أساسا من حقيقة محبط أن ملامح نانومتر الفرعي ببساطة لا يمكن حلها، بغض النظر عن الظروف التصوير. توقيع هذا النوع من الحالات عادة ما يكون وضوحا في قياس قوة التحليل الطيفي والتي تميل إلى إظهار بعض التناقضات. ويمكن أن تشمل هذه المنحنيات سيئة استنساخه والسعة مقابل منحنيات المسافة التي تحيد كثيرا عن شكل السيني نموذجي 42. إذا الملوثات، الأيونية أو غير ذلك، هي dispersإد متجانس في جميع أنحاء السائل، فإنها قد لا تظهر في التصوير الطوبوغرافي ولكن يمكن أن يعطل بنية الماء من العينة 69، وهو أمر حاسم للحفاظ على منتظم طرف عينة التفاعل 29 و الحصول على دقة عالية 70. قد يكون هناك أيضا تأثيرات مباشرة للملوثات على العينة، خصوصا في التجارب الغازية والبيولوجية. على سبيل المثال، فمن المعروف أن وجود الكحول (من إجراء التنظيف) يمكن fluidify هلام المرحلة دهن طبقات ثنائية 71-73، مما يجعل قرار على مستوى النانومتر الفرعي المستحيل. إذا عالية الدقة غير ممكن، يجب توخي الحذر لأول مرة في عملية التنظيف، مع التركيز بصفة خاصة على أي معدات التي تأتي في اتصال مع الحل التصوير. حتى المركبات مستقرة ظاهريا مثل راتنجات الايبوكسي قد منذاب في السائل إلى حد ما إذا لم يشف تماما.
عالية الدقة التصوير مع AM-AFM هو تطلبا، ويتطلب الصبر وفي كثير من الأحيان العديد من التجارب قبل الوصول إلى أفضل الظروف الممكنة التصوير. يمكن القضايا التجريبية الصغيرة تصبح بسهولة مهمة بما فيه الكفاية لمنع مهارات عالية الدقة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ضرورية. فيما يلي ندرج بعض المشاكل الأكثر شيوعا التي واجهناها مع الحل المقترح لدينا.
ناتئ ضبط
معظم AFMs التجارية تستخدم الإثارة الصوتية لدفع ناتئ. في مثل هذه الحالة، ضبط ناتئ، كما هو موضح في الخطوة 5.4، بالقرب ترددها الرنانة غالبا ما يقدم أداء كافية للعمل في الهواء. في البيئات السائلة، السائل يميل إلى إحداث بعض اقتران بين أجزاء الميكانيكية المختلفة من AFM مثل رقاقة ناتئ وحامل. وهذا يمكن أن يؤثر على صدى واضح للتعزية، وغالبا ما يتضح من الطيف الترددي ناتئ أن يسلك العديد من القمم والوديان الحادة الشائع وصفها بأنها "غابة من القمم". ونتيجة لذلك، غالبا ما يكون من الصعب العثور على كورتردد محرك ط. وجود هذه القمم أيضا في بيئات الغاز، ولكن نظرا لارتفاع قيمة عامل نوعية ناتئ، واتساع في الأصداء هو أكبر بكثير 74،75. في السائل اختيار ذروة مناسبة لدفع ناتئ قد لا تكون سهلة ويمكن أن يتطلب التجربة والخطأ. في الممارسة العملية، في ذروة تردد مع اختلاف أشد في السعة في "غابة من القمم" حول تردد صدى عادة ما يكون أفضل رهان على الرغم من كونه ليس بالضرورة بالضبط على الرنين وغالبا ما يقدم تردد القيادة كافيا للحصول على التصوير ذات الدقة العالية.
تشويه الصورة
التصوير الانجراف في كثير من الأحيان مشكلة عند تسعى عالية الدقة ويجعل الصور تبدو مشوهة (عادة امتدت). أصله الحراري عموما، إما لأن الماسح الضوئي / فؤاد لم يصل لها توازن درجة حرارة التشغيل، أو لأن جزءا من السائل عينة تتبخر بسرعة (على سبيل المثال، والتصوير في الكحول ). في جميع الحالات، والانجراف يصبح يكاد يذكر في التوازن الحراري. ولذا فمن المفيد أن يثبت درجة حرارة العينة إن أمكن. خلاف ذلك، يجدر ترك AFM لفحص عينة فارغة (مسح الحجم الكبير في معدل المسح بطيئة) لعدة ساعات قبل إجراء التجربة. إذا تبخر ليست قضية، من الأفضل القيام بهذا الإجراء بعد الخطوة 6 من الإجراء، مع الحرص على سحب أول طرف على بعد مسافة قصيرة (على سبيل المثال، 20 ميكرون) من على سطح الأرض. في بعض الأحيان، وسوف تظل الانجراف حتى بعد thermalization واسعة النطاق. وهذا يدل عادة على أن ناتئ أو رقاقة لها وسحب جزئيا العينة في حين التصوير، الأمر الذي يمكن أن يحدث على عينات متماسكة لينة مثل الأغشية الرقيقة أو إذا لم يتم وضع الطرف / ناتئ / رقاقة بشكل مناسب. على رقائق التي تستضيف ناتئ أكثر من / طرف، بل هو غالبا ما تكون مفيدة لكسر ناتئ أن لا تكون قيد الاستعمال بدلا من السماح لهم بسحب فوق السطح.
القوة الأيونية
ntent "> منذ تهيمن على التصوير بواسطة السائل البيني، فإنه من المفيد في بعض الأحيان إلى إضافة بعض الملح عالية الدقة التصوير من سطح اتهم في المياه، ودور الملح ذو شقين: أولا، أنه يعدل المشهد ترطيب لل سطح تصويرها على الامتصاص، والتي غالبا ما يعزز التباين. ثانيا، فإنه يساعد على شاشة التفاعلات كهرباء قوية بين طرف وعينة (على سبيل المثال، على الميكا). عموما، الأيونات أكبر من هذا القبيل البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم يسمح أفضل الصور نظرا لخصائص الترطيب الخاصة بها 76، وحقيقة أنها في كثير من الأحيان كثف أساسا في حالة ترطيب فريدة من نوعها 77.سيئة ناتئ / غيض
إذا كان يشتبه في أن ناتئ هو مصدر للتلوث (انظر الأعراض المذكورة أعلاه)، فإنه يجب فحص لأول مرة تحت المجهر الضوئي. إذا المخزنة في مربع هلام، ناتئ قد التقط آثار البوليمرات جل أو زيت السليكون 59 التي يمكن أن تظهرفي الحالات القصوى، والبقع الداكنة، على الجزء الخلفي من ناتئ (كما في الشكل 5A). ضوئي؛ ضوحراري التذبذب للناتئ يمكن أن تحدث بقع مماثلة، ولكن كان ذلك راجعا إلى تدهور / ارتفاع درجة حرارة طلاء ناتئ بواسطة الليزر القيادة. تلوث يميل إلى يبدو عشوائيا على تعزية. ألف (12 ساعة) التنظيف أطول مع الأيزوبروبانول و، ثم، مع الماء عالى النقاء يمكن إزالة أي جزيئات غير مرغوب فيها من ناتئ.
الرقم 5: مقارنة بين ناتئ جديدة واحدة متطابقة التي استخدمت على نطاق واسع على الأسطح الصلبة وغادرت في مربع هلام لفترة طويلة. ج: الأعلى. الصورة البصرية للتعزية العلامة التجارية الجديدة التي تم تنظيفها (انظر الداخلي). أسفل؛ الصورة البصرية مما يدل على ظهور التلوث المرئي (السهم الأزرق) من مربع هلام. ب: مقارنة بين أطياف الحراري منها الكابولي ".توسيع الأولى ذروة صدى ناتئ القديم واضح (السهم الأخضر) ويتم تحسين بعض وسائط العليا (السهم الأزرق). تم أطياف إزاحة رأسية وقدم على نطاق سجل-سجل لوضوح. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وإذا لم يتحقق القرار نانومتر الفرعي المطلوبة، على الرغم من الصور المقبولة في دقة أقل، فمن الممكن أن الطرف فؤاد أصبح تعديل كيميائيا خلال بيئة التخزين. هذا يمكن معالجته عن طريق التعرض للرقاقة ناتئ إلى مؤكسد فوق البنفسجية لمدة 120 ثانية، والذي يساعد في تكوين مجموعات سطح ماء على طرف 60. يجب توخي الحذر ولكن، كما في الوقت المحدد الضروري قد تختلف اعتمادا على هندسة طرف وقوة الأشعة فوق البنفسجية، والإفراط في التعرض يمكن أن يؤدي إلى تصد من طرف وانخفاض القرار.
الضوضاء الحرارية </ P>
عالية الدقة التصوير يتطلب حساسية كبيرة للتغيرات في القوة ومسافات (عادة القوات شبه السندات الإذنية وشبه آنغستروم مسافات 78). لالكابولي ليونة، والحركة الحرارية الميكانيكية للتعزية بسبب الحركة البراونية (الاهتزاز الحراري) الجوهريه يمكن أن يكون مشكلة. في أول تقدير تقريبي، مع ناتئ من صلابة ك، فمن غير الممكن قياس يتميز أصغر من 
، واتساع الضوضاء الحرارية، حيث ك B هو ثابت بولتزمان و T هي درجة الحرارة. عمليا، وذلك باستخدام ناتئ مع ترددات الرنين أعلى ينتشر الضوضاء على نطاق وتردد أكبر، ويقلل من مستوى الضوضاء بشكل عام في عرض النطاق قياس 79.
أعلى التصوير eigenmode
يمكن أن يكون مفيدا في بعض الأحيان لتشغيل ناتئ في eigenmode الثانيويرجع ذلك إلى زيادة صلابة فعالة (انظر مناقشة التلوث). عمليا، يتم ذلك ببساطة من خلال قيادة ناتئ في eigenmode الثاني (ذروة صدى الثانية في التردد العالي، انظر الشكل 1A). عندما ضبط ناتئ، ببساطة اختيار eigenmode الثاني بدلا من الرنين الرئيسي وانتقل إلى الخطوة 5.4. لاحظ أن InvOLS ستكون مختلفة عند قيادة ناتئ في eigenmode الثاني. عادة ~ 1/3 من InvOLS يقاس في الخطوة 5.2 لناتئ مستطيلة.
القيد الرئيسي من هذه التقنية هو أنه يتطلب المشهد اذابة مستقر على سطح العينة. يجب أن تكون العينة قوية بما فيه الكفاية للسماح للتشويش السائل بينية دون إحداث تشوه كبير من العينة نفسها. هذا يمكن أن يكون تحديا على لينة جدا وعينات غير مستقرة مثل هذه الجزيئات الحيوية الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، صغيرة السعة AFM كما هو موضح هنا لا يمكن الحصول على معلومات حول الميكانيكية عroperties لعينة، كما غيض ناتئ يقضي معظم وقته في السائل البيني. لهذا، قد يكون من المفيد استخدام أساليب أخرى مثل الكمية النانوميكانيكية رسم الخرائط 80 أو الاستفادة من التوافقيات العليا للحركة ناتئ. وتتعزز الهارمونيكا أعلى عموما عند التصوير في السائل (مع انخفاض العوامل النوعية) 29،81 – 83 ويمكن أن توفر في وقت واحد التضاريس وصلابة من العينات 25،81 – 84 ولكنها تضر عالية الدقة عموما. غيرها من القيود المتأصلة لجميع تقنيات المسح المجهري التحقيق لا تزال سارية المفعول هنا، ولا سيما أن النتائج تنطوي حتما على معلومات حول غيض القياس. استخدام سعة صغيرة هي أيضا ليست مثالية للعينات مع وجود اختلافات ارتفاع كبير. فإن رد الفعل رد فعل حتما أكثر ببطء عندما اختلافات ارتفاع أكبر من السعة والتصوير، وبالتالي المخاطرة عينة وغيض الضرر. استخدام سو يخفف يونة ناتئ هذه المشكلة إلى حد ما.
والميزة الرئيسية لأسلوب المقدمة هنا هو حقيقة أنه يوفر أعلى دقة صورة ممكنة مع فؤاد في السائل لكن يمكن تنفيذها على أي AFM التجاري، شريطة أن مستويات ضجيج آلة منخفضة بما فيه الكفاية. وحققت قرار مماثل على الأوراق التجارية عادة في وضع الاتصال، أو في بعض الأحيان في FM-AFM مع الكابولي شديدة. العمل في AM-وضع ومع الكابولي لينة نسبيا يسمح لخيارات أوسع من العينات، وأسهل للتنفيذ من وزير الخارجية AFM في معظم الأنظمة. يعتمد هذا النهج على استغلال قوات اذابة الموجودة في واجهة بين أي الصلبة والسائلة لتعزيز القرار، والحصول على المعلومات الكيميائية المحلية. ويمكن من حيث المبدأ أن تستخدم في الظروف المحيطة، والاعتماد فقط على طبقات المياه (عادة عدة نانومتر سميكة) بناء على معظم الأسطح بسبب الرطوبة في الهواء ل. المبادئ الأساسية لللا تزال استراتيجية عالية الدقة دون تغيير ولكن معظم من طرف في الهواء، مع وجود جسر الشعرية بين قمة طرف والعينة 85. وقد ثبت عالية الدقة على عينات شديدة في هذه الظروف 86،87. شروط التصوير ولكن مختلفة عن تلك السائل مغمورة بسبب ارتفاع Q-عامل التذبذب ناتئ في. عمليا، وجدنا أنه من الصعب تحقيق عملية مستقرة على عينات لينة أو غير النظامية، ويفترض نظرا للتغيرات الزمنية للجسر الشعرية وزيادة Q-العوامل لصلابة ناتئ معين.
بروتوكول الموصوفة هنا يقدم منهجية لتحقيق الصور ذات الدقة على مستوى الجزيئي للعينات في السائل مع معظم AM-AFMs التجارية الحديثة. ونحن نقدم المنطق العلمي وراء خيارنا من المعلمات التصوير والتأكيد على دور القوات اذابة. نحن أيضا مناقشة المشاكل المشتركة وفي تلوث معين. تفاعلات محددة طرف عينة كاليفورنيان تختلف تلك الرسوم تبعا بشكل كبير على مضمون الحل التصوير، وهندسة ناتئ والمادية، والكيمياء العينة. وفهم عملي لطبيعة القوى المهيمنة الحالية خلال المسح لذا فمن الضروري للتكيف مع هذا البروتوكول إلى نظم جديدة وضمان الحصول على نتائج موثوقة. عندما الأمثل، والمنهج التجريبي قوية لكسب في الموقع رؤى المستوى الجزيئي المحلية من العينات في حل.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
بتمويل من الهندسة والعلوم الفيزيائية مجلس البحوث (منح 1452230 وEP / M023915 / 1)، والتكنولوجيا الحيوية، ومجلس بحوث العلوم البيولوجية (منح BB / M024830 / 1) واعترف والمجلس الأوروبي (FP7 CIG 631186) بامتنان.
Materials
| Multimode IIIA AFM | Brucker | NA | One of the machine used |
| Cypher ES AFM | Asylum Resarch | NA | One of the machine used |
| AFM cantilever/tip | Nanoworld | Arrow UHF-AUD | best for high frequency |
| AFM cantilever/tip | Olympus | RC800-PSA | versatile and cheap |
| ultrapure water | Milipore | NA | lab filtering systems can induce contamination |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aaldrich | 200-664-3 | standard chemical, no further purification |
| Monovalent salts | Sigma-Aaldrich | standard chemical, no further purification | |
| Lipids | Avanti polar lipids | lipid bilayers formed using stadard protocols | |
| Crystals | MTI | polished crystals | |
| Scotch tape | 3M | Scotch Magic Tape | Translucent tape works best. Transparent sticks too strongly |
References
- Binnig, G., Quate, C. F. Atomic Force Microscope. Phys. Rev. Lett. 56 (9), 930-933 (1986).
- Rico, F., Su, C., Scheuring, S. Mechanical mapping of single membrane proteins at submolecular resolution. Nano Lett. 11 (9), 3983-3986 (2011).
- Payam, A. F., Ramos, J. R., Garcia, R. Molecular and nanoscale compositional contrast of soft matter in liquid: interplay between elastic and dissipative interactions. ACS Nano. 6 (6), 4663-4670 (2012).
- Grandbois, M. How Strong Is a Covalent Bond. Science. 283 (5408), 1727-1730 (1999).
- Oesterhelt, F. Unfolding Pathways of Individual Bacteriorhodopsins. Science. 288 (5463), 143-146 (2000).
- McLean, R. S., Doyle, M., Sauer, B. B. High-Resolution Imaging of Ionic Domains and Crystal Morphology in Ionomers Using AFM Techniques. Macromolecules. 33 (17), 6541-6550 (2000).
- Scheuring, S., Reiss-Husson, F., Engel, A., Rigaud, J. L., Ranck, J. L. High-resolution AFM topographs of Rubrivivax gelatinosus light-harvesting complex LH2. EMBO J. 20 (12), 3029-3035 (2001).
- Novoselov, K. S., et al. Two-dimensional atomic crystals. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102 (30), 10451-10453 (2005).
- Freeman, M. R., Choi, B. C. Advances in magnetic microscopy. Science. 294 (5546), 1484-1488 (2001).
- Bockrath, M., et al. Scanned Conductance Microscopy of Carbon Nanotubes and λ-DNA. Nano Lett. 2 (3), 187-190 (2002).
- Oliver, R. A. Advances in AFM for the electrical characterization of semiconductors. Reports Prog. Phys. 71 (7), 076501 (2008).
- Butt, H. -. J., Jaschke, M. Calculation of thermal noise in atomic force microscopy. Nanotechnology. 6 (1), 1-7 (1995).
- Majumdar, A., Carrejo, J. P., Lai, J. Thermal imaging using the atomic force microscope. Appl. Phys. Lett. 62 (20), 2501 (1993).
- Vezenov, D. V., Noy, A., Ashby, P. Chemical force microscopy: probing chemical origin of interfacial forces and adhesion. J. Adhes. Sci. Technol. 19 (3-5), 313-364 (2005).
- Gerber, C., Lang, H. P. How the doors to the nanoworld were opened. Nat. Nanotechnol. 1 (1), 3-5 (2006).
- Bharat, B. . Encyclopedia of Nanotechnology. , (2012).
- Giessibl, F. J. Subatomic Features on the Silicon (111)-(7×7) Surface Observed by Atomic Force Microscopy. Science. 289 (5478), 422-425 (2000).
- Haugstad, G. . Atomic Force Microscopy. , (2012).
- Moreno-Herrero, F., Colchero, J., Gòmez-Herrero, J., Barò, A. M. Atomic force microscopy contact, tapping, and jumping modes for imaging biological samples in liquids. Phys. Rev. E. Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. 69 (3), 031915 (2004).
- Gan, Y. Atomic and subnanometer resolution in ambient conditions by atomic force microscopy. Surf. Sci. Rep. 64 (3), 99-121 (2009).
- Kodera, N., Yamamoto, D., Ishikawa, R., Ando, T. Video imaging of walking myosin V by high-speed atomic force microscopy. Nature. 468 (7320), 72-76 (2010).
- Picco, L. M., et al. High-speed AFM of human chromosomes in liquid. Nanotechnology. 19 (38), 384018 (2008).
- Fantner, G. E., et al. Components for high speed atomic force microscopy. Ultramicroscopy. 106 (8-9), 881-887 (2006).
- Garcia, R., Herruzo, E. T. The emergence of multifrequency force microscopy. Nat. Nanotechnol. 7 (4), 217-226 (2012).
- Raman, A., et al. Mapping nanomechanical properties of live cells using multi-harmonic atomic force microscopy. Nat. Nanotechnol. 6 (12), 809-814 (2011).
- Fukuma, T., Higgins, M. J., Jarvis, S. P. Direct imaging of individual intrinsic hydration layers on lipid bilayers at Angstrom resolution. Biophys. J. 92 (10), 3603-3609 (2007).
- Higgins, M. J., et al. Structured water layers adjacent to biological membranes. Biophys. J. 91 (7), 2532-2542 (2006).
- Kobayashi, K., Oyabu, N., et al. Visualization of hydration layers on muscovite mica in aqueous solution by frequency-modulation atomic force microscopy. J. Chem. Phys. 138 (18), 184704 (2013).
- Voïtchovsky, K. Anharmonicity, solvation forces, and resolution in atomic force microscopy at the solid-liquid interface. Phys. Rev. E. Stat. Nonlin. Soft Matter Phys. 88 (2), 022407 (2013).
- Müller, D. J., Dufrêne, Y. F. Atomic force microscopy as a multifunctional molecular toolbox in nanobiotechnology. Nat. Nanotechnol. 3 (5), 261-269 (2008).
- Alessandrini, A., Seeger, H. M., Di Cerbo, A., Caramaschi, T., Facci, P. What do we really measure in AFM punch-through experiments on supported lipid bilayers. Soft Matter. 7 (15), 7054 (2011).
- Schmidt, S., Biegel, E., Müller, V. The ins and outs of Na(+) bioenergetics in Acetobacterium woodii. Biochim. Biophys. Acta. 1787 (6), 691-696 (2009).
- Bippes, C. A., Muller, D. J. High-resolution atomic force microscopy and spectroscopy of native membrane proteins. Reports Prog. Phys. 74 (8), 086601 (2011).
- Chada, N., et al. Glass is a Viable Substrate for Precision Force Microscopy of Membrane Proteins. Sci. Rep. 5, 12550 (2015).
- Möller, C., Allen, M., Elings, V., Engel, A., Müller, D. J. Tapping-mode atomic force microscopy produces faithful high-resolution images of protein surfaces. Biophys. J. 77 (2), 1150-1158 (1999).
- Antoranz Contera, S., Voïtchovsky, K., Ryan, J. F. Controlled ionic condensation at the surface of a native extremophile membrane. Nanoscale. 2 (2), 222-229 (2010).
- Kumaki, J. Observation of polymer chain structures in two-dimensional films by atomic force microscopy. Polym. J. 48 (1), 3-14 (2015).
- Voïtchovsky, K., et al. In Situ Mapping of the Molecular Arrangement of Amphiphilic Dye Molecules at the TiO Surface of Dye-Sensitized Solar Cells. ACS Appl. Mater. Interfaces. 7 (20), 10834-10842 (2015).
- Segura, J. J., et al. Adsorbed and near surface structure of ionic liquids at a solid interface. Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (9), 3320-3328 (2013).
- Hayes, R., Warr, G. G., Atkin, R. Structure and Nanostructure in Ionic Liquids. Chem. Rev. 115 (13), 150601082109009 (2015).
- Fukuma, T., Kobayashi, K., Matsushige, K., Yamada, H. True atomic resolution in liquid by frequency-modulation atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett. 87 (3), 034101 (2005).
- Voïtchovsky, K., Kuna, J. J., Contera, S. A., Tosatti, E., Stellacci, F. Direct mapping of the solid-liquid adhesion energy with subnanometre resolution. Nat. Nanotechnol. 5 (6), 401-405 (2010).
- Siretanu, I., et al. Direct observation of ionic structure at solid-liquid interfaces: a deep look into the Stern Layer. Sci. Rep. 4, 4956 (2014).
- Ricci, M., Spijker, P., Voïtchovsky, K. Water-induced correlation between single ions imaged at the solid-liquid interface. Nat. Commun. 5, 4400 (2014).
- Kiracofe, D., Raman, A. On eigenmodes, stiffness, and sensitivity of atomic force microscope cantilevers in air versus liquids. J. Appl. Phys. 107 (3), 033506 (2010).
- San Paulo, A., Garcìa, R. High-resolution imaging of antibodies by tapping-mode atomic force microscopy: attractive and repulsive tip-sample interaction regimes. Biophys. J. 78 (3), 1599-1605 (2000).
- Garcìa, R., San Paulo, A. Attractive and repulsive tip-sample interaction regimes in tapping-mode atomic force microscopy. Phys. Rev. B. 60 (7), 4961-4967 (1999).
- Butt, H. J. Electrostatic interaction in atomic force microscopy. Biophys. J. 60 (4), 777-785 (1991).
- Israelachvili, J. N. Intermolecular and Surface Forces. Intermol. Surf. Forces. , (2011).
- Yu, C. -. J., et al. Order in molecular liquids near solid-liquid interfaces. Appl. Surf. Sci. 182 (3-4), 231-235 (2001).
- Ortiz-Young, D., Chiu, H. -. C., Kim, S., Voïtchovsky, K., Riedo, E. The interplay between apparent viscosity and wettability in nanoconfined water. Nat. Commun. 4, 2482 (2013).
- Patil, S. V., Hoffmann, P. M. Small-Amplitude Atomic Force Microscopy. Adv. Eng. Mater. 7 (8), 707-712 (2005).
- Fukuma, T., Jarvis, S. P. Development of liquid-environment frequency modulation atomic force microscope with low noise deflection sensor for cantilevers of various dimensions. Rev. Sci. Instrum. 77 (4), 043701 (2006).
- Burkhardt, M., et al. Concept of a molecular charge storage dielectric layer for organic thin-film memory transistors. Adv. Mater. 22 (23), 2525-2528 (2010).
- Garcìa, R. . Amplitude Modulation Atomic Force Microscopy. , (2010).
- Uchihashi, T., et al. Quantitative force measurements in liquid using frequency modulation atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett. 85 (16), 3575 (2004).
- Yamada, H., et al. Molecular Resolution Imaging of Protein Molecules in Liquid Using Frequency Modulation Atomic Force Microscopy. Appl. Phys. Express. 2 (9), 095007 (2009).
- Stark, M., et al. From Images to Interactions: High-Resolution Phase Imaging in Tapping-Mode Atomic Force Microscopy. Biophys. J. 80 (6), 3009-3018 (2001).
- Lo, Y. -. S., et al. Organic and Inorganic Contamination on Commercial AFM Cantilevers. Langmuir. 15 (19), 6522-6526 (1999).
- Akrami, S. M. R., Nakayachi, H., Watanabe-Nakayama, T., Asakawa, H., Fukuma, T. Significant improvements in stability and reproducibility of atomic-scale atomic force microscopy in liquid. Nanotechnology. 25 (45), 455701 (2014).
- Meyer, G., Amer, N. M. Novel optical approach to atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett. 53 (12), 1045 (1988).
- Alexander, S., et al. An atomic-resolution atomic-force microscope implemented using an optical lever. J. Appl. Phys. 65 (1), 164 (1989).
- Green, C. P., et al. Normal and torsional spring constants of atomic force microscope cantilevers. Rev. Sci. Instrum. 75 (6), 1988 (2004).
- Cleveland, J. P., Manne, S., Bocek, D., Hansma, P. K. A nondestructive method for determining the spring constant of cantilevers for scanning force microscopy. Rev. Sci. Instrum. 64 (2), 403 (1993).
- Hutter, J. L., Bechhoefer, J. Calibration of atomic-force microscope tips. Rev. Sci. Instrum. 64 (7), 1868 (1993).
- Sader, J. E., Larson, I., Mulvaney, P., White, L. R. Method for the calibration of atomic force microscope cantilevers. Rev. Sci. Instrum. 66 (7), 3789 (1995).
- Ricci, M., Quinlan, R., Voitchovsky, K. No Title. Soft Matter. , (2016).
- Ricci, M., Spijker, P., Stellacci, F., Molinari, J. -. F., Voïtchovsky, K. Direct visualization of single ions in the Stern layer of calcite. Langmuir. 29 (7), 2207-2216 (2013).
- Kilpatrick, J. I., Loh, S. -. H., Jarvis, S. P. Directly probing the effects of ions on hydration forces at interfaces. J. Am. Chem. Soc. 135 (7), 2628-2634 (2013).
- Fukuma, T., et al. Mechanism of atomic force microscopy imaging of three-dimensional hydration structures at a solid-liquid interface. Phys. Rev. B. 92 (15), 155412 (2015).
- Maula, T., Westerlund, B., Slotte, J. P. Differential ability of cholesterol-enriched and gel phase domains to resist benzyl alcohol-induced fluidization in multilamellar lipid vesicles. Biochim. Biophys. Acta. 1788 (11), 2454-2461 (2009).
- Schroeder, F., Morrison, W. J., Gorka, C., Wood, W. G. Transbilayer effects of ethanol on fluidity of brain membrane leaflets. Biochim. Biophys. Acta – Biomembr. 946 (1), 85-94 (1988).
- Tierney, K. J., Block, D. E., Longo, M. L. Elasticity and phase behavior of DPPC membrane modulated by cholesterol, ergosterol, and ethanol. Biophys. J. 89 (4), 2481-2493 (2005).
- Basak, S., Raman, A. Dynamics of tapping mode atomic force microscopy in liquids: Theory and experiments. Appl. Phys. Lett. 91 (6), 064107 (2007).
- Eslami, B., Solares, S. D. Experimental approach for selecting the excitation frequency for maximum compositional contrast in viscous environments for piezo-driven bimodal atomic force microscopy. J. Appl. Phys. 119 (8), 084901 (2016).
- Collins, K. D., Neilson, G. W., Enderby, J. E. Ions in water: characterizing the forces that control chemical processes and biological structure. Biophys. Chem. 128 (2-3), 95-104 (2007).
- Lee, S. S., Fenter, P., Park, C., Sturchio, N. C., Nagy, K. L. Hydrated cation speciation at the muscovite (001)-water interface. Langmuir. 26 (22), 16647-16651 (2010).
- Liang, S., et al. Thermal noise reduction of mechanical oscillators by actively controlled external dissipative forces. Ultramicroscopy. 84 (1-2), 119-125 (2000).
- Hodges, A. R., Bussmann, K. M., Hoh, J. H. Improved atomic force microscope cantilever performance by ion beam modification. Rev. Sci. Instrum. 72 (10), 3880 (2001).
- Adamcik, J., Berquand, A., Mezzenga, R. Single-step direct measurement of amyloid fibrils stiffness by peak force quantitative nanomechanical atomic force microscopy. Appl. Phys. Lett. 98 (19), 193701 (2011).
- Preiner, J., Tang, J., Pastushenko, V., Hinterdorfer, P. Higher harmonic atomic force microscopy: imaging of biological membranes in liquid. Phys. Rev. Lett. 99 (4), 046102 (2007).
- Dulebo, A., et al. Second harmonic atomic force microscopy imaging of live and fixed mammalian cells. Ultramicroscopy. 109 (8), 1056-1060 (2009).
- Xu, X., Melcher, J., Basak, S., Reifenberger, R., Raman, A. Compositional contrast of biological materials in liquids using the momentary excitation of higher eigenmodes in dynamic atomic force microscopy. Phys. Rev. Lett. 102 (6), 060801 (2009).
- Turner, R. D., Kirkham, J., Devine, D., Thomson, N. H. Second harmonic atomic force microscopy of living Staphylococcus aureus bacteria. Appl. Phys. Lett. 94 (4), 043901 (2009).
- Barcons, V., Verdaguer, A., Font, J., Chiesa, M., Santos, S. Nanoscale Capillary Interactions in Dynamic Atomic Force Microscopy. J. Phys. Chem. C. 116 (14), 7757-7766 (2012).
- Wastl, D. S., Weymouth, A. J., Giessibl, F. J. Atomically resolved graphitic surfaces in air by atomic force microscopy. ACS Nano. 8 (5), 5233-5239 (2014).
- Wastl, D. S., Judmann, M., Weymouth, A. J., Giessibl, F. J. Atomic Resolution of Calcium and Oxygen Sublattices of Calcite in Ambient Conditions by Atomic Force Microscopy Using qPlus Sensors with Sapphire Tips. ACS Nano. 9 (4), 3858-3865 (2015).
