L’AFM-IR en mode ‘Surface Sensitive‘ (SSM) est une technique d’AFM-IR récente, mise au point par l’équipe du Pr. Alexandre Dazzi (Université Paris-Saclay, CNRS). Elle représente une avancée majeure pour l’analyse chimique de l’extrême surface des échantillons et élargit la gamme des techniques de sondage de surface.

Mode de fonctionnement :

• La profondeur de sondage du mode standard (contact) d’environ 1 µm est ramenée à seulement 10-30 nm grâce au mode surface sensitive, offrant ainsi une caractérisation à la fois sensible, à haute résolution et non destructive de la couche superficielle des échantillons.
• Engagement d’un levier souple en mode contact avec l’échantillon : Le levier est engagé en mode contact permanent (force minimale) avec la surface de l’échantillon. Le levier est excité à une fréquence élevée par un piézo (f1), généralement autour de 2-3 MHz.
• Illumination de l’échantillon par un laser IR pulsé : L’échantillon est illuminé à une fréquence f-laser par un faisceau infrarouge pulsé accordable.
• Fréquence de résonance et détection de la couche superficielle : L’interaction non linéaire entre l’onde acoustique générée par la modulation du levier (f2) et l’expansion thermique due à l’absorption IR se produit uniquement à la surface. Seul le signal (les interactions non linéaires) à la fréquence f2 est détecté, assurant ainsi une sensibilité de surface.

Caractéristiques :

• Limite la profondeur de sondage à 10-30 nm
• Pas de saturation spectrale pour les échantillons épais
• Amélioration de la résolution latérale