
6 MultiMode SPM Instruction Manual Rev. B
8.4 Troubleshooting Tips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.4.1 Cantilever Tune Plot Looks Poor: Loose Probetip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.4.2 Laser Sum Signal Absent or Weak: Air Bubbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.4.3 Poor Image Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.4.4 Lost Particulate Samples: Attracted to Cantilever. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
8.4.5 Drift in AFM Image Because O-ring Slid Across Sample Surface . . . . . . . 139
8.5 General Notes on Sample Binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
8.6 Lysozyme on Mica A Model Procedure for Protein Binding . . . . . . . 142
8.6.1 Protein Binding Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.6.2 Protein Binding Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
8.7 Binding DNA to Mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.7.1 DNA Binding Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.7.2 DNA Binding Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8.7.3 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Chapter 9 Scanning Tunneling Microscopy (STM) 147
9.1 STM Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
9.1.1 Overview of STM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
9.1.2 STM Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
9.1.3 Sample Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.1.4 Vibration isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
9.2 Basic STM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
9.2.1 System Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
9.3 Spectroscopy with the STM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.3.1 STS plot modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
9.3.2 Operation of STS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
9.4 Troubleshooting for STM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.4.1 Head and Microscope-related Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
9.5 Low-Current STM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.5.1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
9.5.2 Hardware Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.5.3 Precautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
9.5.4 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
9.5.5 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
9.5.6 Servicing the Converter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.6 Etching Tungsten Tips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
9.6.1 Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Chapter 10 Lateral Force Mode 167
10.1 Basic LFM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
10.2 Advanced LFM Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.2.1 Scan Direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
10.2.2 Tip selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
10.2.3 Understanding the LFM Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
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