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ACTUSCIENCES Microscope à force atomique Ce système utilise un principe physique différent de celui du microscope à effet tunnel. Il repose sur la mesure des interactions entre les atomes. Les interactions sont la résultante des forces électrostatiques attractives et répulsives qui agissent entre les atomes. Les forces attractives, dites forces de Van der Waals, décroissent rapidement à quelques nanomètres et les forces répulsives s’exercent quant les atomes entrent « en contact ». La pointe, généralement en nitrate de silicium (Si3N4), est solidaire d’un levier flexible (le cantilever). Quand la pointe parcourt la surface à étudier, des interactions vont avoir lieu entre les atomes de la pointe et du substrat. En mesurant la déflexion du bras de levier, on obtient une mesure directe de la force pointe-substrat. Cette déflexion est mesurée à l’aide d’un faisceau laser réfléchi par un miroir solidaire du bras de levier. Un système de rétrocontrôle maintient constante la distance (et donc aussi la force d’interaction) entre la pointe et la surface ce qui fournit une image à très haute résolution du profil du substrat analysé. Cette technique de contact ou quasi-contact peuvent dans certains cas endommager l’échantillon (notamment les échantillons biologiques). On a ainsi développé une technique « en mode oscillant » (tapping) ou la pointe oscille à la fréquence de résonance du levier ne touchant que de manière transitoire la surface. En plus d’une image topographique, on peut également obtenir des informations sur certaines propriétés physiques de l’échantillon (viscosité et élasticité locale) par la mesure de l’énergie dissipée lors du contact transitoire. Le microscope à force atomique concerne tous les types de matériaux, qu'ils soient isolants, conducteurs ou semiconducteurs. Voir les inconvénients de ces techniques et limitations.