Noncontact atomic force microscopy

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Noncontact atomic force microscopy / S. Morita, R. Wiesendanger, E. Meyer (eds.)

資料種別:

図書

出版情報:

Berlin : Springer-Verlag, c2002-2015

形態:

2 v. ; 24 cm

シリーズ名:

Nanoscience and technology <BA33734375>
Physics and astronomy online library <BA48464922>

著者名:

ISBN:

9783540431176 [3540431179] ([v. 1])
9783642014949 [3642014941] (v. 2)

書誌ID:

BA58939764

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所蔵情報

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書誌詳細

ISSN:

14344904

注記:

Includes bibliographical references and index
Editors of volume 2: Seizo Morita, Franz J. Giessibl, Roland Wiesendanger

著者名ヨミ:

モリタ, セイゾウ

主題:

電子顕微鏡

言語:

英語

目次情報:

Introduction / Seizo Morita1：

AFM in Retrospective / 1.1：

Present Status of NC-AFM / 1.2：

Future Prospects for NC-AFM / 1.3：

References

Principle of NC-AFM / Franz J. Giessibl2：

Basics / 2.1：

Relation to the Scanning Tunneling Microscope (STM) / 2.1.1：

Atomic Force Microscope (AFM) / 2.1.2：

Operating Modes of AFMs / 2.1.3：

Scanning Speed, Signal Bandwidth and Noise / 2.1.4：

The Four Additional Challenges Faced by AFM / 2.2：

Jump-to-Contact and Other Instabilities / 2.2.1：

Contribution of Long-Range Forces / 2.2.2：

Noisein theImagingSignal / 2.2.3：

Non-MonotonicImaging Signal / 2.2.4：

Frequency-Modulation AFM (FM-AFM) / 2.3：

Experimental Setup / 2.3.1：

Applications / 2.3.2：

Relation between Frequency Shift and Forces / 2.4：

Generic Calculation / 2.4.1：

Frequency Shift for a Typical Tip-Sample Force / 2.4.2：

Calculation of the Tunneling Current for Oscillating Tips / 2.4.3：

Noise in Frequency-Modulation AFM / 2.5：

Noisein theFrequencyMeasurement / 2.5.1：

Optimal Amplitude for Minimal Vertical Noise / 2.5.3：

A Novel Force Sensor Based on a Quartz Tuning Fork / 2.6：

Quartz Versus Silicon as a Cantilever Material / 2.6.1：

Benefits in Clamping One of the Beams (qPlus Configuration) / 2.6.2：

Conclusion and Outlook / 2.7：

Semiconductor Surfaces / Yasuhiro Sugawara3：

Instrumentation / 3.1：

Three-Dimensional Mapping of Atomic Force / 3.2：

Control ofAtomic Force / 3.3：

Imaging Mechanisms for Si(100)2×1 and Si(100)2×1: H / 3.4：

Surface Strain on an Atomic Scale / 3.5：

Low Temperature Image of Si(100) Clean Surface / 3.6：

Mechanical Control ofAtomPosition / 3.7：

Atom Identification Using Covalent Bonding Force / 3.8：

Charge Imaging with Atomic Resolution / 3.9：

Mechanical Atom Manipulation / 3.10：

Bias Dependence of NC-AFM Images and TunnelingCurrent Variations on Semiconductor Surfaces / Toyoko Arai ; Masahiko Tomitori4：

Experimental Conditions / 4.1：

Bias Dependence of NC-AFM Images for Si(111)7×7 / 4.2：

MechanismofInvertedAtomicCorrugation / 4.2.1：

NC-AFM Imaging and Tunneling Current / 4.2.2：

NC-AFM Images for Ge/Si(111) / 4.3：

Concluding Remarks / 4.4：

Alkali Halides / Roland Bennewitz ; Martin Bammerlin ; Ernst Meyer5：

Experimental Techniques / 5.1：

Relevant Forces / 5.1.2：

Imaging of Single Crystals / 5.2：

Sample Preparation / 5.2.1：

Atomic Corrugation / 5.2.2：

Imaging of Defects / 5.2.3：

Mixed Alkali Halide Crystals / 5.2.4：

Imaging of Thin Films / 5.3：

Preparation of Thin Films / 5.3.1：

Atomic Resolutionat Low-Coordinated Sites / 5.3.2：

Radiation Damage / 5.4：

Metallization and Bubble Formation in CaF₂ / 5.4.1：

Monatomic Pits in KBr / 5.4.2：

Dissipation Measurements / 5.5：

Material and Site-Specific Contrast / 5.5.1：

Using Damping for Distance Control / 5.5.2：

Atomic Resolution Imaging on Fluorides / Michael Reichling ; Clemens Barth6：

Tip Instabilities / 6.1：

Flat Surfaces / 6.3：

Step Edges / 6.4：

Atomically Resolved Imaging of a NiO(001) Surface / Hirotaka Hosoi ; Kazuhisa Sueoka ; Kazunobu Hayakawa ; Koichi Mukasa7：

Antiferromagnetic Nickel Oxide / 7.1：

ExperimentalConsiderations / 7.2：

Morphology ofthe Cleaved Surface / 7.3：

Atomically Resolved Imaging UsingNon-CoatedandFe-CoatedSiTips / 7.4：

Short-Range Magnetic Interaction / 7.5：

Analysis ofthe Cross-Section / 7.6：

Conclusion / 7.7：

Atomic Structure, Order and Disorder on High Temperature Reconstructed α-Al₂O₃(0001) / 8：

TheCleanSurface / 8.1：

Defect Formation upon Water Exposure / 8.2：

Self-Organized Formation of Nanoclusters / 8.3：

NC-AFM Imaging of Surface Reconstructions and Metal Growth on Oxides / Chi Lun Pang ; Geoff Thornton9：

1×1 to 1×3 Phase Transition of TiO₂(100) / 9.1：

Surface Reconstructions of TiO₂(110) / 9.3：

The 1×2 Reconstruction of SnO₂(110) / 9.4：

Imaging Thin Film Alumina: NiAl(110)-Al₂O₃ / 9.5：

Growth of Cu and Pd on α-Al₂O₃(0001)- <$$> / 9.6：

A Short-Range-Ordered Overlayer of K on TiO₂(110) / 9.7：

Conclusions / 9.8：

Atoms and Molecules on TiO₂(110) and CeO₂(111) Surfaces / Ken-ichi Fukui ; Yasuhiro Iwasawa10：

Background / 10.1：

Brief Description of Experiments / 10.2：

Surface Structures of TiO₂(110) / 10.3：

Adsorbed Atoms and Molecules on TiO₂(110) / 10.4：

Carboxylate Ions on TiO₂(110) / 10.4.1：

Hydrogen Adatoms on TiO₂(110) / 10.4.2：

Fluctuation ofAcetate Ions on TiO₂(110) / 10.5：

Surface Structures of CeO₂(111) / 10.6：

NC-AFM Imaging of Adsorbed Molecules / 10.7：

NucleicAcidBasesonaGraphiteSurface / 11.1：

Double-StrandedDNAonaMicaSurface / 11.2：

Alkanethiol on a Au(111) Surface / 11.3：

Organic Molecular Films / Hirofumi Yamada12：

AFM Imaging of Molecular Films / 12.1：

Fullerenes / 12.1.1：

AlkanethiolSAMs / 12.1.2：

Ferroelectric Molecular Films / 12.1.3：

Surface Potential Measurements / 12.2：

Technical Developments in NC-AFM Imaging ofMolecules / 12.3：

Single-Molecule Analysis / Akira Sasahara ; Hiroshi Onishi12.4：

Molecules and Surface / 13.1：

Experimental Methods / 13.3：

Alkyl-Substituted Carboxylates / 13.4：

Numerical Simulation ofPropiolate Topography / 13.5：

Sphere-Substrate Force / 13.5.1：

Sphere-Carboxylate Force / 13.5.2：

Cluster-Substrate Force / 13.5.3：

Cluster-Carboxylate Force / 13.5.4：

Simulated Topography / 13.5.5：

Fluorine-Substituted Acetates / 13.6：

Conclusions and Perspectives / 13.7：

Low-Temperature Measurements: Principles, Instrumentation, and Application / Wolf Allers ; Alexander Schwarz ; Udo D. Schwarz14：

Microscope Operation at Low Temperatures / 14.1：

Drift / 14.2.1：

Noise / 14.2.2：

Van der Waals Surfaces / 14.3：

HOPG(0001) / 14.4.1：

Xenon / 14.4.2：

Nickel Oxide / 14.5：

Semiconductors / 14.6：

Δf(z) Curves on Specific Atomic Sites / 14.6.1：

Tip-Dependent Atomic Scale Contrast / 14.6.2：

Tip-Induced Relaxation / 14.6.3：

Magnetic Force Microscopy at Low Temperatures / 14.7：

MFM Data Acquisition / 14.7.1：

Domain Structure of La_0.7Ca_0.3MnO_3-δ / 14.7.2：

Vortices on YBa₂Cu₃O_7-δ / 14.7.3：

Theory of Non-Contact Atomic Force Microscopy / Masaru Tsukada ; Naruo Sasaki ; Michel Gauthier ; Katsunori Tagami ; Satoshi Watanabe14.8：

Cantilever Dynamics / 15.1：

Theoretical Simulation of NC-AFM Images / 15.3：

Non-Contact Atomic Force Microscopy Images ofDynamic Surfaces / 15.4：

Effect of Tip on Image for the Si(100)2×1: H Surface / 15.5：

Effect of Tip on Surface Structure Change and its Relation to Dissipation / 15.6：

Chemical Interaction in NC-AFM on Semiconductor Surfaces / San-Huang Ke ; Tsuyoshi Uda ; Kiyoyuki Terakura ; Ruben Pérez ; Ivan Štich15.7：

First-Principles Calculation of Tip-Surface Chemical Interaction / 16.1：

Simulation of NC-AFM Images / 16.3：

Simulations on Various Surfaces / 16.4：

Tip-Induced Surface Relaxation on the GaAs(110) Surface / 16.5：

Vertical Scan Over an As Atom / 16.5.1：

Vertical Scan Over a Ga Atom / 16.5.2：

RelevancetoNear-Contact STM Observations / 16.5.3：

Tip-Induced Surface Atomic Processes and EnergyDissipation in NC-AFM / 16.5.4：

Image Contrast on GaAs(110) for a Pure Si Tip: Distance Dependence / 16.6：

Effect of Tip Morphology on NC-AFM Images / 16.7：

Image Contrast for the Ga/Si Tip / 16.7.1：

Image Contrast for the As/Si Tip / 16.7.2：

Contrast Mechanisms on InsulatingSurfaces / Adam Foster ; Alexander Shluger16.8：

Model ofAFM and Main Forces / 17.1：

Tip-Surface Setup / 17.2.1：

Forces / 17.2.2：

Simulating Scanning / 17.3：

TheSurface / 17.3.1：

TheTip / 17.3.2：

Tip-Surface Interaction / 17.3.3：

Modelling Oscillations / 17.3.4：

Generating a Theoretical Surface Image / 17.3.5：

The Calcium Fluoride (111) Surface / 17.4：

Calcite: Surface Deformations During Scanning / 17.4.2：

Studying Surface and Defect Properties / 17.5：

Analysis of Microscopy and Spectroscopy Experiments / Hendrik Hölscher17.6：

BasicPrinciples / 18.1：

Origin ofthe Frequency Shift / 18.2.1：

Calculation ofthe FrequencyShift / 18.2.3：

Frequency Shift for Conservative Tip-Sample Forces / 18.2.4：

Experimental NC-AFM Images of van der Waals Surfaces 355 / 18.3：

BasicPrinciplesoftheSimulationMethod / 18.3.2：

Applications ofthe Simulation Method / 18.3.3：

Dynamic Force Spectroscopy / 18.4：

Determining Forces fromFrequencies / 18.4.1：

Analysis ofTip-Sample Interaction Forces / 18.4.2：

Theory of Energy Dissipation into Surface Vibrations / Lev Kantorovich18.5：

Possible Dissipation Mechanisms / 19.1：

Adhesion Hysteresis / 19.2.1：

Stochastic Dissipation / 19.2.2：

Other Mechanisms / 19.2.3：

Brownian Particle MechanismofEnergy Dissipation / 19.3：

Brownian Particle / 19.3.1：

Fluctuation-Dissipation Theorem / 19.3.2：

Oscillating Tip as a Brownian Particle / 19.3.3：

Energy Dissipated Per Oscillation Cycle / 19.3.4：

Nonequilibrium Considerations for NC-AFM Systems / 19.4：

Preliminary Remarks / 19.4.1：

Mixed Quantum-Classical Representation / 19.4.2：

Equation ofMotion for the Tip / 19.4.3：

Estimation ofDissipation Energies in NC-AFM / 19.5：

Comparison with STM / 19.6：

Conclusions and Future Directions / 19.7：

Measurement of Dissipation Induced by Tip-Sample Interactions / H.J. Hug ; A. Baratoff20：

Experimental Aspects of Energy Dissipation / 20.1：

ExperimentalMethods / 20.3：

ApparentEnergyDissipation / 20.4：

Velocity-DependentDissipation / 20.5：

Electric-Field-MediatedJouleDissipation / 20.5.1：

Magnetic-Field-MediatedJouleDissipation / 20.5.2：

Magnetic-Field-MediatedDissipation / 20.5.3：

Brownian Dissipation / 20.5.4：

Hysteresis-Related Dissipation / 20.6：

Magnetic-Field-Induced Hysteresis / 20.6.1：

Hysteresis Due to Adhesion / 20.6.2：

Hysteresis Due to Atomic Instabilities / 20.6.3：

DissipationImagingwithAtomicResolution / 20.7：

DissipationSpectroscopy / 20.8：

Index / 20.9：

Introduction / Seizo Morita1：

AFM in Retrospective / 1.1：

Present Status of NC-AFM / 1.2：

Future Prospects for NC-AFM / 1.3：

References

Principle of NC-AFM / Franz J. Giessibl2：

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