La microscopia a forza atomica (AFM) è una tecnica attraverso la quale è possibile ottenere sia immagini che informazioni di tipo spettroscopico della superficie di un'ampia varietà di materiali con una risoluzione estremamente elevata (dell’ordine di pochi nanometri). La tecnica AFM fa uso di una scansione della superficie dei materiali attraverso l’utilizzo di una sonda (o leva ottica) con raggio apicale dell’ordine di qualche nanometro, mantenendo accuratamente sotto controllo la forza tra la sonda e la superficie. Generalmente, la sonda è costituita da un cantilever di silicio o nitruro di silicio con una punta affilata integrata, e la flessione verticale (deflessione) del cantilever dovuta a forze che agiscono tra punta e campione viene rilevata da un laser focalizzato sul retro del cantilever e da un diodo a quattro quadranti. La sonda viene spostata sopra il campione da uno scanner, tipicamente un elemento piezoelettrico, che può compiere movimenti estremamente precisi nelle tre direzioni dello spazio. La combinazione della punta affilata, la leva ottica molto sensibile, ed i movimenti altamente precisi dello scanner, in combinazione con il controllo attento delle forze sonda-campione, conferiscono alla tecnica AFM una risoluzione estremamente elevata.

In particolare, lo strumento in dotazione ha le seguenti caratteristiche:

Modello: Veeco MultiMode V Scanning Probe Microscope.
Temperatura ed atmosfera di misura: da 250K a 525K in aria, atmosfera controllata o liquindo.
Modalità di acquisizione: STM, AFM (contact, non-contact, tapping, torsional, tunneling, etc)

Scanners:
Open-loop: Tipo E (intervallo massimo=12μm, alta risoluzione) e tipo J (intervallo massimo =120μm, bassa risoluzione). Closed-loop: Tipo J-nPoint (intervallo massimo=100μm).

Risoluzione verticale: 0.05nm (massima), 0.1nm (tipica).

Risoluzione orizzontale: (limitata dalle dimensioni del tip): 0.2nm (massima), 4-20nm (tipica).