原子力显微镜原理-原子力显微镜如何工作?

在这篇文章中，我们将学习原子力显微镜的工作原理。了解更多原子力显微镜，点击．

AFM显微镜是测量样品纳米尺度表面计量和材料特性的最佳解决方案之一。传统的复合光学显微镜样品的最大放大倍数约为1000倍;由可见光的波长决定的量。因此，分辨率可达0.2微米(μm)，也就是说，如果两个点距离比200纳米(nm)更近，就无法分辨。近几十年来，这种分辨能力的局限性变得非常明显，特别是在扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等先进技术出现之后。

AFM显微镜基于独特的非光学表面询问技术。这是基于扫描探针显微镜的基本原理，它利用物理探针来测量样品的表面特征，具有原子分辨率，用于横向和高度测量。

原子力显微镜的基本原理

AFM显微镜的工作原理是利用微加工硅探针上极其锋利的尖端进行表面传感。这个技巧是用光栅扫描的方式逐行扫描样品，尽管这种方法在不同的操作模式之间有很大的不同。两组主要的操作模式被广泛定义为接触模式和动态(或轻击)模式。

原子力显微镜的基本原理是，这个纳米级的尖端连接到一个小悬臂上，形成一个弹簧。当尖端接触表面时，悬臂梁弯曲，使用激光二极管和分裂光电探测器检测弯曲。这种弯曲反映了针尖-试样的相互作用力。在接触模式下，尖端压入表面，电子反馈回路监测尖端-样品相互作用力，以在光栅扫描过程中保持挠度恒定。

轻敲模式限制了样品表面和针尖之间的接触，以保护两者免受损坏。在这种模式下，悬臂梁在其共振频率附近振动。尖端随后以正弦运动的形式上下移动。当它靠近样品时，这种运动因吸引或排斥作用而减弱。反馈回路的使用方式与接触模式类似，除了它保持这种敲击运动的振幅恒定，而不是准静态偏转。通过这样做，可以逐行跟踪样品的形貌。

附加AFM显微镜原理

AFM显微镜是非常多功能的工具，不限于地形测量和成像应用。万博电脑网页版登录它们被广泛用于评估机械和电气材料，以及携带铁和压电，磁性和热性能。这些都是作为接触模式或攻丝模式的变体进行的，有时需要专门的探头。

例如;压电响应力显微镜(PFM)利用AFM显微镜通过探针尖端的电刺激来表征材料系统的机电耦合。这可能需要高尖端偏压来达到适当的灵敏度水平。虽然接触模式比动态模式使用得少，但它是在成像过程中测量样品电性能的理想方法，因为探针可以作为纳米级电极。

AFM显微镜用于许多不同的领域，包括聚合物科学，半导体器件，薄膜和涂层，能量存储和能量发电材料，生物分子，细胞和组织，以及许多其他的。

庇护研究中心的AFM显微镜

庇护研究公司专门设计和供应广泛领域的AFM显微镜。我们提供适合于评估样品材料局部电性能的分析工具，提供铁电材料、半导体聚合物薄膜、新型二维材料等方面的见解。其中包括暗号，MFP.,木星afm的家庭。

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