Texto para a questão.

O sucesso de um experimento depende do seu correto planejamento. Assim, o experimentalista deve conhecer todas as técnicas disponíveis no equipamento a ser utilizado, compreender suas vantagens e limitações, estimar, mesmo que parcialmente, as propriedades da amostra a ser investigada e, então, decidir quais as técnicas mais apropriadas para determinada tarefa. Considerando-se os modos de formação de imagem em microscopia de força atômica, podem ser citados o modo de contato com força constante, o contato com força variável, o contato de força lateral, modo sem contato ressonante e o contato intermitente (tapping).

Com relação ao assunto abordado no texto acima, assinale a opção correta.

De modo geral, há dois tipos de cantiléveres, os triangulares em formato de V, ilustrado em I, e aqueles em formato de I, ilustrado em II. A respeito desses cantiléveres, assinale a opção correta.

A microscopia de força atômica deve seu sucesso à relativa facilidade de preparação de amostras quando comparada com outras técnicas de alta resolução. De fato, desde que sejam adotadas as medidas apropriadas, é possível realizar medidas com o cantiléver em ambientes a vácuo, gasosos e líquidos. No que concerne a medidas em amostras imersas em líquidos, assinale a opção correta.

Considere dois grupos de pontas de prova utilizadas nos microscópios de força atômica. O primeiro grupo é constituído por pontas com cantiléveres com constante elástica de 0,05~1,5 Nm!1 e o segundo grupo é constituído por pontas com cantiléveres com constante elástica de 40~80 Nm!1. Com relação à escolha dos tipos de ponta de prova para medidas em modo de contato ou em modo de contato intermitente (tapping) e modo sem contato (ressonante), assinale a opção correta.

W. Richard Bowen e Nidal Hilal. Atomic

force microscopy. In: Process Engineering. Ed. Butterworth-Heinemann, 2009, p. 5.

A figura acima apresenta um gráfico de distância da ponta de prova versus a força que atua nessa ponta. Considerando os diferentes modos de medidas nos microscópios de força atômica e os limites indicados pelas setas na figura, é correto afirmar que

Após o processo de alinhamento do cantiléver, a calibração de força (force calibration) é vital para a manutenção da integridade da ponta de prova, pois a calibração de força mal realizada pode implicar a quebra da sonda. Sabendo-se que o equipamento gera uma curva de distância de deslocamento do cantiléver (eixo das abscissas) versus sua deflexão (eixo das ordenadas), é correto afirmar que o microscópio estará pronto para ser usado quando essa curva

O processo de análise do comportamento do cantiléver e da resposta do circuito eletrônico para o seu reposicionamento é fundamental para o funcionamento dos microscópios de força atômica. A compreensão desse processo de sensoriamento e atuação sobre a ponta de prova é de vital importância para a tomada de decisão acerca do modo de medida mais apropriado para determinada tarefa. Entre os modos de operação dos microscópios de força atômica, há o modo de contato intermitente (tapping mode) e o modo de sem contato (non-contact mode). No que se refere a esses modos de operação, assinale a opção correta.

Texto para a questão.

O primeiro procedimento que se deve adotar ao iniciaremse medidas com um microscópio de força atômica é o alinhamento do cantiléver. A qualidade do alinhamento é fundamental para manter a integridade das pontas de prova, bem como para a qualidade das imagens coletadas. O alinhamento do cantiléver é realizado por meio do posicionamento de um laser que incide sobre uma superfície refletora no verso da ponta de prova, na extremidade do cantiléver, e é refletido na direção de um conjunto de quatro fotodiodos, formando um estrutura de quatro quadrantes, como a que está representada na figura abaixo.

Esboço de um arranjo de fotodiodos utílizado

para determinar o alinhamento de um cantiléve

em microscópio de força atômica.

Durante o alinhamento, estão disponíveis as seguintes informações: a soma das fotocorrentes (A+B+C+D), a diferença entre as fotocorrentes dos fotodiodos da esquerda e da direita ((A + C) - (B + D)), e a diferença de fotocorrentes entre os fotodiodos da parte superior e aqueles da porção inferior ((A + B) - (C + D)).

Após o procedimento de alinhamento do cantiléver para medidas no modo de contato, mas antes de fazer o contato da ponta de prova com a superfície da amostra, é necessário fazer um desalinhamento ótico cuidadoso e definir um valor para o set-point de corrente, geralmente em valores da ordem de algumas unidades de nA. Esse procedimento é realizado com o objetivo de

Texto para a questão.

O primeiro procedimento que se deve adotar ao iniciaremse medidas com um microscópio de força atômica é o alinhamento do cantiléver. A qualidade do alinhamento é fundamental para manter a integridade das pontas de prova, bem como para a qualidade das imagens coletadas. O alinhamento do cantiléver é realizado por meio do posicionamento de um laser que incide sobre uma superfície refletora no verso da ponta de prova, na extremidade do cantiléver, e é refletido na direção de um conjunto de quatro fotodiodos, formando um estrutura de quatro quadrantes, como a que está representada na figura abaixo.

Esboço de um arranjo de fotodiodos utílizado

para determinar o alinhamento de um cantiléve

em microscópio de força atômica.

Durante o alinhamento, estão disponíveis as seguintes informações: a soma das fotocorrentes (A+B+C+D), a diferença entre as fotocorrentes dos fotodiodos da esquerda e da direita ((A + C) - (B + D)), e a diferença de fotocorrentes entre os fotodiodos da parte superior e aqueles da porção inferior ((A + B) - (C + D)).

Durante o procedimento de alinhamento, é possível saber se o cantiléver está com a superfície refletora danificada, o que indica a necessidade de substituí-lo. Essa situação ocorre quando o sinal do osciloscópio fornece leitura

Texto para a questão.

O primeiro procedimento que se deve adotar ao iniciaremse medidas com um microscópio de força atômica é o alinhamento do cantiléver. A qualidade do alinhamento é fundamental para manter a integridade das pontas de prova, bem como para a qualidade das imagens coletadas. O alinhamento do cantiléver é realizado por meio do posicionamento de um laser que incide sobre uma superfície refletora no verso da ponta de prova, na extremidade do cantiléver, e é refletido na direção de um conjunto de quatro fotodiodos, formando um estrutura de quatro quadrantes, como a que está representada na figura abaixo.

Esboço de um arranjo de fotodiodos utílizado

para determinar o alinhamento de um cantiléve

em microscópio de força atômica.

Durante o alinhamento, estão disponíveis as seguintes informações: a soma das fotocorrentes (A+B+C+D), a diferença entre as fotocorrentes dos fotodiodos da esquerda e da direita ((A + C) - (B + D)), e a diferença de fotocorrentes entre os fotodiodos da parte superior e aqueles da porção inferior ((A + B) - (C + D)).

Se, durante o alinhamento do cantiléver, a leitura de soma de fotocorrentes (A + B + C + D) tiver magnitude elevada e a leitura da diferença entre as fotocorrentes ((A + C) - (B + D)) também tiver valor elevado, é correto concluir que o cantiléver estará