Die Rasterkraftmikroskopie (Atomic Force Microscopy; Abk.: RKM, AFM) ermöglicht die Abbildung der Oberflächenstruktur auf atomaren Höhenskalen. Bei entsprechender Oberflächenbeschaffenheit können Strukturen bis in den nm-Bereich problemlos sichtbar gemacht werden.

Bei diesem bildgebenden Verfahren können unterschiedliche Wechselwirkungen ausgenutzt werden. Es kann zwischen Kontakt-Modus, der auf mechanische Wechselwirkungen basiert und Nicht-Kontakt-Modus, dessen Grundlage Veränderungen einer definierten Schwingfrequenez sind, unterschieden werden.

Im Kontaktmodus wird die zu untersuchende Oberfläche mit Hilfe einer sehr feinen Nadel zeilenweise in direktem mechanischem Kontakt abgetastet. Ein Laserstrahl überträgt die dabei auftretenden Verformungen im sog. Cantilever auf einen optischen Detektor, der es auf diese Weise möglich macht, die Topographie der Oberfläche in Form elektronischer Daten aufzuzeichnen und zu speichern.

Der Nicht-Kontakt-Modus bietet die höchste Auflösung der verschiedenen Messmodi. Der Federbalken wird durch eine externe periodische Kraft zu Schwingungen angeregt und mit einer Phasenverschiebung von 90° wieder an das Anregungselement rückgekoppelt, sodass ein geschlossener Schwingkreis entsteht. Ändern sich die Wechselwirkungen zwischen Oberfläche und Messspitze an einer Stelle, wird diese durch eine Frequenzverschiebung registriert.