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Análisis de la superficie mediante

microscopía:

TEM

SEM

AFM y STM

TEM: Microscopio electrónico de transmisión

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SEM: Microscopio electrónico de barrido

AFM y STM: Microscopio de barrido por sonda

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Revela características de la muestra que no son perceptibles para el ojo humano.

Microscopía:

Resolución del ojo 0,1 – 0,2 mm (Distancia mínima entre dos puntos para verlos separados)

Cualquier microscopio debe cumplir tres funciones: 1ª Producir una imagen ampliada de la muestra: AUMENTOS

2ª Separar los detalles de la imagen: RESOLUCIÓN

3ª Hacer visibles los detalles al ojo, la cámara o cualquier otro dispositivo de captación de imágenes: CONTRASTE

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Aumentos:

X 100

Resolución:

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Contraste:

Microscopía de

transmisión:

Microscopía de

barrido:

- Óptica

- Electrónica (TEM)

- Óptica (confocal)

- Electrónica (SEM)

- De fuerza atómica

(AFM)

- De efecto túnel

(STM)

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Microscopía de

transmisión

Microscopía de

barrido

muestra

imagen

imagen

muestra

Microscopía de

transmisión:

Microscopía de

barrido:

Imagen instantánea Imagen plana en 2D

Imagen se construye punto a punto Información topografía 3D

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Microscopía de transmisión

Aumentos: Proyección final de la imagen

imagen

muestra

Fuente de iluminación

Lente objetivo

Lente proyectora

Resolución: Longitud de onda de la radiación incidente

muestra

imagen

Luz visible azul Long. onda = 488 nm

Resolución = 200 nm

Electrones acelerados a 100 kV Long. onda = 0,00370 nm

Resolución = 0,21 nm

Electrones acelerados a 200 kV Long. onda = 0,00251 nm

Resolución = 0,14 nm

Microscopía de transmisión

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Contraste: Interacción de las características de la muestra con el haz incidente.

muestra

imagen

Microscopía óptica: Color, densidad, anisotropía…

Microscopía electrónica: Número atómico, grosor,

estructura cristalina

Microscopía de transmisión

Aumentos

muestra

monitor

Aumentos = D / d

d

D

Microscopía de barrido

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Aumentos

muestra

monitor

Aumentos = D / d

d

D

Microscopía de barrido

Aumentos

muestra

monitor

Aumentos = D / d

d

D

Microscopía de barrido

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Resolución: Longitud de onda de la radiación incidente.

Tamaño de la sonda utilizada en el barrido.

imagen

muestra

Microscopía de barrido

Tamaño de la sonda

Microscopía de barrido

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Tamaño de la sonda

Microscopía de barrido

Contraste: Topografía Composición

Propiedades eléctricas, magnéticas,

adhesión… imagen

muestra

Microscopía de barrido

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El microscopio electrónico se desarrolló debido a la limitada resolución de los microscopios ópticos que está impuesta por la longitud de onda de la luz visible.

Historia

1925: Luis de Broglie teorizó acerca de la naturaleza ondulatoria del electrón con una longitud de onda mucho menor que la de la luz.

Historia

1927: Davisson y Germer, por un lado, y Thomson y Reid, por otro, realizaron experimentos de difracción de electrones demostrando su naturaleza ondulatoria

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Historia

1932: Knoll y Ruska, desarrollaron la idea de las lentes electrónicas llevándola a la práctica y obtuvieron imágenes con un microscopio electrónico.

Interacción de los electrones

con la materia:

Haz de electrones

incidente

Electrones retrodispersados

Electrones Auger

Electrones secundarios

Electrones transmitidos

Rayos X

Cátodoluminiscencia

Electrones absorbidos TEM

SEM

SEM

Análisis químico