A. Oral; "Direct Quantitative Measurement...", Dec. 14, 09:40, L035
  • FENS
  • A. Oral; "Direct Quantitative Measurement...", Dec. 14, 09:40, L035

You are here

Faculty of Engineering and Natural Sciences
FENS SEMINARS

Direct quantitative measurement of normal & lateral forces at atomic scale using
non-contact Atomic Force Microscopy (nc-AFM) in UHV & Liquids


Ahmet Oral
Department of Physics, Bilkent University


Non-contact Atomic Force Microscopy(nc-AFM) has shown its capability to image & manipulate single atom and molecules normally & laterally. However quantitative measurement of these forces responsible for movement of atomic or molecular scale objects along surface has still remained a challenge.  To investigate this important issue, we specially designed and constructed a nc-AFM, capable of measuring normal and lateral stiffnesses simultaneously with tunneling current. In our technique a sensitive fiber interferometer is aligned at the side of a home–made tungsten cantilever with typical stiffness of about 150 N/m. To improve the sensitivity, a RF circuit is designed to inject RF current into the laser diode. The frequency and the amplitude of the RF current can be adjusted to optimize the noise reduction. Using this technique a noise level of ~9×10-5 Å/  is obtained. The cantilever is dithered in lateral direction respect to the sample with sub-Ångstrom oscillation amplitudes (A0 =0.25 Å) at a frequency, well below the resonance frequency and the changes in lateral oscillation amplitudes. The amplitude at the tip, which is altered by the tip-surface, is detected from the interferometer output using a lock-in amplifier. We present the performance of our microscope in UHV and liquids.


Biography
Dr. Ahmet Oral 1965 yılında Ankara’da doğmuştur. Lisans eğitimini ODTÜ Elektronik, yüksek lisans ve doktora eğitimini ise Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümünde tamamlamıştır. Doktora ve lisansüstü çalışmaları sırasında ülkemizdeki ilk Taramalı Tünelleme Mikroskoplarını Dr. İsmet İ. Kaya ile beraber imal etmiştir. Dr. Oral doktora sonrası çalışmalarını İngiltere’de Bath ve Oxford Üniversitelerinde, manyetik malzemelerin özelliklerini incelemeye yarayan Taramalı Hall Aygıtı Mikroskobu ve atomlararası kuvvetleri ölçerek atomların görüntüsünü çıkarabilen Atomik Kuvvet Mikroskopları konularında devam ettirmiştir. 1993 yılında Mustafa Parlar Araştırma ve Teşvik, 2002’de TÜBİTAK Teşvik  ödülünü almıştır. 2001 yılında TÜBA Asosiye üyesi seçilen Dr. Oral 1999 yılından beri Bilkent Üniversitesi Fizik Bölümünde araştırmalarına devam etmektedir. Dr. Oral, Oxford’da NanoMagnetics Instruments Ltd., ülkemizin ilk Nanoteknoloji şirketleri olan NanoManyetik ve NanoSis şirketlerinin de kurucusudur.

 

December 14, 2007, 09:40, FENS L035