O EFM mede a distribuição de gradiente de campo elétrico acima da superfície da amostra
Há alguns dias conversamos sobre a Microscopia de Força Atômica (AFM), hoje vamos falar sobre um modo de imagem secundário derivado desse, a Microscopia de Força Elétrica (EFM – Electrostatic Force Microscopy) que é uma modificação do microscópio de força atômica utilizando o modo de operação de não-contato.
O EFM mede a distribuição de gradiente de campo elétrico acima da superfície da amostra, através da medição da interação eletrostática local entre uma ponta condutora e uma amostra.
Uma tensão é aplicada entre a ponta e a amostra, a polarização é utilizada para criar e modular um campo eletrostático entre a ponta e o substrato. A frequência de ressonância e a mudança de fase com a força do campo elétrico são usadas para construir a imagem do EFM, o vídeo abaixo ilustra esse mecanismo.
Resumindo, se a ponteira está carregada positivamente e se aproximando de uma amostra com carga positiva irá sofrer uma repulsão, e se a carga da amostra for negativa irá sofrer uma atração, varrendo a amostra toda dessa aproximação e repulsão monta-se a superfície da amostra com informações de que região é positiva e negativa.
Portanto, o EFM pode ser utilizado para distinguir regiões condutoras e isolantes em uma amostra, sendo assim, pode-se estudar a distribuição de cargas elétricas sobre uma superfície, determinar o sinal dessas cargas e medir a capacitância localmente. Desta forma, pode-se utilizar essa técnica em supercapacitores, em filmes finos de materiais semicondutores, em nano-dispositivos eletrônicos e até mesmo em fios de cabelos, por exemplo.
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