AFM

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afm原子力显微镜测试原理

afm原子力显微镜测试原理

afm原子力显微镜测试原理
AFM(原子力显微镜)测试原理是基于原子间相互作用力来检测样品表面形貌的一种技术。

其工作原理是将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触。

由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。

利用光学检测法检测法,可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,从而可以获得样品表面形貌的信息。

AFM的主要组成部分包括力检测模块、位置检测模块和反馈系统。

当原子力显微镜探针的针尖与样品接近时,在针尖原子和样品表面原子之间相互作用力的影响下,悬臂梁会发生偏转引起反射光的位置发生改变。

当探针在样品表面扫过时,光电检测系统会记录激光的偏转量(悬臂梁的偏转量)并将其反馈给系统,最终通过信号放大器等将其转换成样品的表面形貌特征。

AFM的主要特点是能够观察到纳米尺度的物体,甚至可看到原子。

采用原子力显微镜法在得到其粒径数据的同时可观察到纳米粒子的形貌,并通过原子力显微镜还可观察到纳米粒子的三维形貌。

然而,该法也存在一定的局限性,由于观察的范围有限,得到的数据不具有统计性。

以上内容仅供参考,如需更多信息,可查看AFM的相关文献或咨询专业技术人员。

原子力显微镜(afm)的基本构成

原子力显微镜(afm)的基本构成

原子力显微镜(afm)的基本构成原子力显微镜(Atomic Force Microscope,简称AFM)是一种用来观察物质表面形貌的高精密显微镜。

它采用原子力探针技术,可以在几个纳米至几个微米的尺度范围内进行观测,并能提供非常高分辨率的表面形貌信息。

AFM的基本构成包括机械支撑系统、探针系统和控制系统。

下面将分别介绍其构成要素。

1.机械支撑系统:机械支撑系统是AFM的重要组成部分,用于稳定和保持探针与样品之间的相对位置。

它通常由几个关键部件组成:-扫描装置:扫描装置用于水平移动样品或探针,以实现对样品表面的扫描。

扫描装置由X、Y、Z三个方向上的驱动器组成,可实现物理、电机或压电驱动。

-压电陶瓷:压电陶瓷在AFM中用于控制探针的位置和微小位移。

当施加电压时,压电陶瓷会发生形变,从而移动探针的位置。

-悬臂杆:悬臂杆作为一种机械支撑装置,用于支撑和稳定探针的位置。

悬臂杆通常由弹性材料制成,如硅或硅质材料。

2.探针系统:探针系统是AFM的核心部件,用于接触和测量样品表面的形貌。

探针系统通常由两个主要组件组成:-探针:探针是AFM中与样品直接接触并进行测量的部分。

它通常由硅制成,并在其一侧附着探针尖端。

探针尖端具有非常小的尺寸,在几纳米至几十纳米之间。

-接收器:接收器用于接收探针与样品之间的相互作用力。

它通常由光学或电子传感器组成,可测量探针的位移,并将其转换为电信号。

3.控制系统:控制系统用于控制和测量AFM的各种参数,以提供准确的表面形貌信息。

它通常由几个关键组件组成:-仪器控制器:仪器控制器用于控制AFM的各种操作,如扫描速度、力量控制等。

它具有一个用户界面,可以通过操作界面进行参数设置和图像显示。

-数据采集卡:数据采集卡用于接收和记录探针接触样品时的力信号,并将其转换为数字信号。

这些数据可以被后续分析软件用于生成图像和数据处理。

-反馈系统:反馈系统用于监测和控制探针与样品之间的相互作用力。

它通过比较实际测量力和设定的参考力,并调整探针位置和扫描速度,以保持探针与样品之间的相对位置不变。

AFM

AFM

• 微悬臂通常由一个一般100~500μm长和大约500nm~5μm厚的硅片或 氮化硅片制成。 • 微悬臂顶端有一个尖锐针尖。
探针
要求:
1.硬度、强度足够大; 2.不能被样品腐蚀; 3.曲率半径足够小
AFM的工作方式
恒高模式
• 在扫描过程中,不使用反馈电路,保持针尖与样品之间距离恒定,通 过测量微悬臂Z方向的形变来成像。 • 特点:这种方法可采用更高的扫描速度,通常在观察原子、分子成像 时用得比较多,对于表面起伏大的样品不适用。
微悬臂形变检测方法
微悬臂变形检测器
1.隧道电流法
隧道电 极
原理:
基于STM机理实现,在微悬臂上方针 尖后安装一个隧道电极。 通过测量微悬臂和扫描隧道针尖间的 电流变化来检测微悬臂的变形。
优点:检测灵敏度高,适合排斥力范围
成像。
缺点:信噪比低,往往因污染物造成较
大误差,适合高真空环境。
微悬臂变形检测器
要求:
1.由对微弱力极敏感的材料组成。F=k∆z,可知需要材料的弹性系数足够小。 k一般在10-2~10-3 N/m范围内。 2.具有高的固有频率,以便在扫描过程中跟随样品表面起伏的变化。(大于10kHz) 3.悬臂质量应该很小,尺寸在微米量级。 4.要具有足够高的侧向刚性,以便克服水平方向摩擦力造成的信号干扰。 5.带有能够通过光学、隧道电流、或者电容法检测其动态位移的镜子或电极。
4.电容法
原理:用一个小金属片和悬臂作为两极板构成平面电容器。通过测量电容值的变 化来反映微悬臂形变大小。 缺点:精度较差,垂直位移精度达0.03nm。
AFM的特点
• • • • • • 工作环境多样化(大气下、液体中) 对于绝缘体成像比STM更好解析 适用于包括绝缘体在内的各种材料 高分辨率 实时、真实的三维立体样品表面图像 价格相对较低

afm文献格式

afm文献格式

afm文献格式
AFM文献格式通常指的是原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,简称AFM)领域的学术论文引用格式。

AFM是一种用于研究表面形貌和物理特性的强大工具,广泛应用于材料科学、生物学和医学等领域。

在撰写关于AFM的学术论文时,需要按照特定的格式引用相关的文献。

通常,AFM文献的引用格式包括以下内容:
1. 作者:列出论文的作者或作者们。

2. 标题:论文的标题,应简洁明了地反映论文的主要内容。

3. 期刊名:发表论文的期刊名称。

4. 卷号、期号和页码:这些信息有助于确定论文在期刊中的位置。

5. 出版年份:论文发表的年份。

以下是一个示例AFM文献引用格式:
作者姓氏,名字缩写。

例如,Smith, J.
文章标题。

例如,"Advancements in Atomic Force Microscopy"。

期刊名称、卷号、期号和页码。

例如,"Journal of Microscopy",25(2),页(发布年份)。

在撰写论文时,务必确保按照正确的格式引用文献,以避免侵犯他人的知识产权,并保持学术诚信。

同时,查阅期刊或出版社提供的作者指南,以确保遵循特定期刊或出版社的引用格式要求。

afm手稿格式

afm手稿格式

afm手稿格式**什么是 AFM 手稿格式**AFM,即“原子力显微镜”(Atomic Force Microscope)是一种高度微观的仪器,主要用于观察物质表面的细小结构,如纳米级的晶体、颗粒、薄膜等。

因此,AFM 的报告或手稿通常需要一种特定的格式,以便清晰地展示图像、测量结果、数据分析等。

**一、AFM 手稿的基本结构**AFM 手稿通常包括以下几个部分:标题页、仪器和方法、结果、讨论、结论和参考文献。

1. 标题页应包括实验的名称、作者姓名或团体、日期和实验室名称等信息。

2. “仪器和方法”部分应详细描述使用的仪器、样品制备过程、AFM 观察的具体条件(如扫描模式、分辨率、扫描速度等)。

3. “结果”部分应包含 AFM 图像以及相关的测量数据,如颗粒大小、形貌、表面粗糙度等。

4. “讨论”部分是对结果的深度分析,试图解释结果的意义,并与预期或已有文献的结果进行比较。

5. “结论”部分总结了实验的主要发现,并试图将结果与相关科学文献和理论联系起来。

**二、AFM 图像的格式**AFM 图像通常以 TIFF 或 JPEG 格式呈现。

由于 AFM 图像的高度微观性质,应当保证图像的清晰度和分辨率。

在呈现图像时,建议使用高质量的打印机分辨率,并在报告中提供图像链接,以便读者可以查看原始的 AFM 图像。

**三、AFM 结果的呈现**AFM 结果通常包括一系列的 AFM 图像和相关数据。

这些图像应以适当的标题和描述开始,并按照一定的顺序进行排列(如先展示整体扫描结果,再展示局部细节)。

同时,应当在报告中提供测量数据和相关的统计分析。

**四、讨论**讨论部分应基于结果进行深度分析,解释结果的意义,并与预期或已有文献的结果进行比较。

讨论部分应当保持客观,避免过度解读或主观臆断。

**五、结论**结论部分应总结实验的主要发现,并尝试将结果与相关科学文献和理论联系起来。

同时,也应当指出实验的限制和未来可能的研究方向。

afm 参数

afm 参数

afm 参数
AFM(Atomic Force Microscope)的主要参数指标有以下几点:
1. 扫描范围:AFM的扫描范围取决于具体应用,包括Z轴(垂直于表面方向)和X&Y轴(水平面内方向)。

例如,一些AFM的Z轴扫描范围大于15μm,而X&Y轴扫描范围为90μm。

2. 电压输出:X, Y&Z轴的电压输出范围通常为-10V\~150V。

3. 数据获取:AFM可以连续获取一千万点力曲线,并能够实现大于8190×8190的高密度像素成像。

4. 扫描器噪音:在0.1\~1kHz的带宽范围内,Z轴闭环控制噪音小于0.3nm,高度噪音小于0.03mn,X&Y轴闭环控制噪音小于0.6nm。

5. 成像模式:AFM有多种成像模式,包括轻敲、非接触、接触、侧向力模式以及静电力显微技术、力调制技术等。

6. 非成像模式:AFM也提供多种非成像模式,如纳米刻蚀、纳米压痕以及动态静态的力曲线测试等。

7. 针尖型号:AFM探针有多种型号,例如C-AFM的探针通常有一层导电涂
层,这种被修饰过的精密探针不仅可以扫描样品表面的形貌,也可以检测纳米尺度的电学特性。

请注意,AFM的具体参数可能会因不同的制造商和应用而有所差异。

因此,建议查阅相关文献或咨询专业人士以获取更准确的信息。

afm 范围和晶粒尺寸

afm 范围和晶粒尺寸
Atomic Force Microscopy(AFM)是一种高分辨率的显微镜技术,用于观察材料表面的拓扑结构和物理性质。

AFM的范围和分辨率主要受到探针和样品的特性影响。

1.AFM的范围:
•扫描范围:AFM的扫描范围通常从纳米到微米级别,可以实现对小范围样品的高分辨率扫描。

•扫描高度:AFM可以在垂直方向上进行扫描,实现对样品表面的高度测量,范围通常在几纳米到数百微米。

2.AFM的分辨率:
•垂直分辨率:AFM的垂直分辨率通常可以达到亚纳米级别,具有极高的表面高度分辨率。

•水平分辨率:AFM在水平方向上的分辨率通常在几纳米到数十纳米之间,取决于探针的尖端尺寸和样品表面的特
性。

关于晶粒尺寸,AFM可以用于观察晶体表面的拓扑结构,但需要考虑晶体的结晶度和表面形貌。

如果晶粒尺寸在AFM的分辨率范围内,那么AFM可以提供对晶粒的形貌和尺寸的详细观察。

需要注意的是,AFM的性能也取决于所使用的具体仪器和探针,因此不同型号的AFM在范围和分辨率上可能存在一定的差异。

在使用AFM进行实验时,最好查阅仪器的技术规格和相关文献,以确保了解其性能和适用范围。

AFM


Tapping Mode(半接触式)
---- Phase Imaging(相位成像) • Lignin component appears bright in phase image • Phase image highlights cellulose microfibrils
Height
3µ scan m
30µ scan m
Contact Mode(接触式)
----LFM(横向力显微镜)
Contact Mode(接触式)
----LFM(横向力显微镜)
AFM工作模式
----NonContact Mode(非接触式)
在非接触模式中,针尖在样品表面的上方振动,始终不与 样品接触,探测器检测的是范德华作用力和静电力等对成像 样品没有破坏的长程作用力。 当针尖和样品之间的距离较长时,分辨率要比接触模式和 轻敲模式都低。这种模式的操作相对较难,通常不适用于在 液体中成像,在生物中的应用也很少。
NonContact Mode(非接触式)
----EFM(电场力显微镜)
电场力模式下的饱和三极管图像
NonContact Mode(非接触式)
----MFM(磁场力显微镜)
NonContact Mode(非接触式)
----MFM(磁场力显微镜)
High frequency data tracks overwritten with low frequency periodic signal
名 称
STM
AFM MFM
基本 原 理
工 作环 境
分 辨 率
1Å 0.1Å
~ 1Å ~ 10 nm nm级 数十 nm 100nm nm 数百
(横向) (纵向)

afm期刊发表周期

afm期刊发表周期AFM期刊发表周期。

AFM(Atomic Force Microscopy)是一种高分辨率的扫描探针显微镜技术,它能够以原子尺度观察和测量样品表面的形貌和性质。

由于其在纳米尺度下的高分辨率成像和表征能力,AFM技术在材料科学、生物医学、纳米技术等领域得到了广泛的应用。

因此,很多研究人员希望能够将自己的研究成果发表在AFM相关的期刊上,以便与同行分享和交流。

那么,AFM期刊的发表周期是多久呢?一般来说,期刊的发表周期是指作者投稿后,文章最终被接受并发表出来所经历的时间。

对于AFM相关的期刊,其发表周期会受到一些因素的影响,比如投稿量、审稿周期、编辑加工时间等。

一般来说,AFM期刊的发表周期在投稿后大约3-6个月左右,但具体的时间还是会因期刊的不同而有所差异。

在投稿后,首先需要经历审稿过程。

一篇文章投稿后,编辑部会安排专家学者对文章进行审稿,审稿周期一般在1-2个月左右。

如果文章需要修改,作者需要根据审稿意见进行修改,然后再次提交给编辑部。

一旦文章通过了审稿,编辑部会安排排版和编辑加工,这个过程一般需要1-2个月的时间。

最终,文章将被正式发表在期刊上。

当然,以上只是一个大致的时间范围,实际情况还会受到其他因素的影响。

比如,一些高影响力的期刊可能会有更长的审稿周期,因为投稿量大、审稿要求严格。

而一些新兴的期刊可能会有更短的发表周期,因为想要吸引更多的优质稿件。

因此,作者在选择投稿期刊的时候,除了关注期刊的影响因子和学术声誉外,也需要考虑期刊的发表周期,以便更好地安排自己的研究计划。

总的来说,AFM期刊的发表周期在3-6个月左右,但具体的时间还是会因期刊的不同而有所差异。

作者在投稿后需要耐心等待审稿和编辑加工过程,同时也可以提前了解期刊的发表周期,以便更好地规划自己的研究进度。

希望本文对您了解AFM期刊的发表周期有所帮助。

afm结构

afm结构
AFM (Atomic Force Microscopy)是原子力显微镜的缩写。

AFM
是一种高分辨率的显微镜技术,用于观察纳米尺度下的样品表面形貌和力学特性。

AFM结构包括以下部分:
1. 扫描头:位于顶部的扫描头通过悬臂臂杆与样品表面接触。

它通常由硅等材料制成,并具有纳米尺度的尖端。

2. 悬臂臂杆:悬臂臂杆是AFM的核心组件,用于悬挂扫描头
并检测样品表面的力。

它通常是一个细长的弹性杆,常用的材料有硅、硅橡胶等。

3. 悬挂系统:悬挂系统用于支撑和操作悬臂臂杆。

它通常由一组弹簧、压电陶瓷等构成,使扫描头能够在垂直和水平方向上移动。

4. 探头:探头是悬臂臂杆末端的尖端,用于感测样品表面的力。

探头可以是针状、圆顶状或薄膜状,具体选择取决于应用需求。

5. 弯曲检测系统:弯曲检测系统用于测量悬臂臂杆的弯曲变形,从而推断样品表面的形貌和力学特性。

常用的弯曲检测方法包括光敏检测和压电检测。

6. 扫描控制系统:扫描控制系统用于控制扫描头在样品表面上的移动,以获取样品的图像和数据。

它通常包括一个扫描电子
学系统和相应的控制软件。

总之,AFM是一种基于悬臂臂杆挡板在样品表面扫描的技术,通过测量悬臂臂杆的弯曲变形来获得样品的形貌和力学特性信息。

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AFM三种模式的比较
接触模式(Contact Mode): 优点:扫描速度快,是唯一能 够获得“原子分辨率”图像的 AFM垂直方向上有明显变化的 质硬样品,有时更适于用 Contact Mode扫描成像。 缺点:横向力影响图像质量。 在空气中,因为样品表面吸附 液层的毛细作用,使针尖与样 品之间的粘着力很大。横向力 与粘着力的合力导致图像空间 分辨率降低,而且针尖刮擦样 品会损坏软质样品(如生物样 品,聚合体等)。
AFM 位置检测部分
在原子力显微镜(AFM)的系统中, 当针尖与样品之间有了交互作用之后, 会使得悬臂cantilever摆动,当激光照 射在微悬臂的末端时,其反射光的位 置也会因为悬臂摆动而有所改变,这 就造成偏移量的产生。在整个系统中 是依靠激光光斑位置检测器将偏移量 记录下并转换成电的信号,以供SPM 控制器作信号处理。
研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构。

AFM原理
将一个对微弱力极敏感的微悬臂一 端固定,另一端有一微小的针尖, 针尖与样品表面轻轻接触,由于针 尖尖端原子与样品表面原子间存在 极微弱的排斥力,通过在扫描时控 制这种力的恒定,带有针尖的微悬 臂将对应于针尖与样品表面原子间 作用力的等位面而在垂直于样品的 表面方向起伏运动。利用光学检测 法或隧道电流检测法,可测得微悬 臂对应于扫描各点的位置变化,从 而可以获得样品表面形貌的信息。 我们以激光检测原子力显微镜来详 细说明其工作原理。
AFM三种模式的比较
非接触模式: 优点:没有力作用于样品表面。 缺点:由于针尖与样品分离, 横向分辨率低;为了避免接触 吸附层而导致针尖胶粘,其扫 描速度低于Tapping Mode和 Contact Mode AFM。通常仅用 于非常怕水的样品,吸附液层 必须薄,如果太厚,针尖会陷 入液层,引起反馈不稳,刮擦 样品。由于上述缺点,oncontact Mode的使用受到限制。
MFM
MFM
AFM/PFM/MFM简介
AFM概括
1986 年 IBM 公司的 Binnig 和斯坦福大学的 Quate 及 Gerber 合作发明了原子力显微镜。(AFM) 利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之 间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。


Hale Waihona Puke 通过检测原子之间的接触,原子键合,范德瓦耳斯力或卡 西米尔效应等来呈现样品的表面特性。
PFM
MFM
磁力显微镜(MFM)采用磁性探针对样品表面扫描检测,检测时,对样品表面 的每一行都进行两次扫描:第一次扫描采用轻敲模式,得到样品在这一行的高低 起伏并记录下来;然后采用抬起模式,让磁性探针抬起一定的高度(通常为10~ 200nm),并按样品表面起伏轨迹进行第二次扫描,由于探针被抬起且按样品表面 起伏轨迹扫描,故第二次扫描过程中针尖不接触样品表面(不存在针尖与样品间 原子的短程斥力)且与其保持恒定距离(消除了样品表面形貌的影响),磁性探 针因受到的长程磁力的作用而引起的振幅和相位变化,因此,将第二次扫描中探 针的振幅和相位变化记录下来,就能得到样品表面漏磁场的精细梯度,从而得到 样品的磁畴结构。一般而言,相对于磁性探针的振幅,其振动相位对样品表面磁 场变化更敏感,因此,相移成像技术是磁力显微镜的重要方法,其结果的分辨率 更高、细节也更丰富。



4 曲线测量
5 纳米加工(Nanolithography)
AFM其他模式
AFM应用

导体半导体绝缘体表面的高分辨成像 生物样品有机膜的高分辨成像 表面化学反应研究 纳米加工与操纵


超高密度信息存储
分子间力和表面力研究
摩擦学及各种力学研究
在线检测和质量控制
AFM应用
非接触模式 :非接触模式探测试样表面时悬臂在距离试样表面上方 5 ~ 10 nm 的距离处振荡。这时,样品与针尖之间的相互作用由范德华力控制,样 品不会被破坏,而且针尖也不会被污染,特别适合于研究柔嫩物体的表面。 这种操作模式的不利之处在于要在室温大气环境下实现这种模式十分困难。 因为样品表面不可避免地会积聚薄薄的一层水,它会在样品与针尖之间搭起 一小小的毛细桥,将针尖与表面吸在一起,从而增加尖端对表面的压力。
二氧化锡薄膜
AFM应用
IBM科学家首次拍下单分子照片
AFM应用
分选和搬运
AFM应用
火星土壤
AFM应用
遭疟疾感染的人体红血球
蓝藻
AFM Advantage

不同于电子显微镜只能提供二维图像,AFM可以 提供真正的三维表面图。

AFM不需要对样品的任何特殊处理,如镀铜或碳, 这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。
原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以 良好工作。 由于能观测非导电样品,因此具有更为广泛的适 用性。当前在科学研究和工业界广泛使用的扫描 力显微镜,其基础就是原子力显微镜。


AFM Disadvantage
AFM的缺点在于成像范围太小 扫描速度慢 受探头的影响太大(如针尖钝,受污)

AFM 反馈系统
将信号经由激光检测器取入 之后,在反馈系统中会将此信
号当作反馈信号,作为内部的 调整信号,并驱使通常由压电 陶瓷管制作的扫描器做适当的 移动,以保持样品与针尖保持 一定的作用力。
AFM分类
AFM分类

接触模式 :微悬臂探针紧压样品表面,检测时与样品保持接触,作用力(斥 力)通过微悬臂的变形进行测量。该模式下,针尖与样品表面相接触,分辨 率高,但成像时针尖对样品的作用力较大,适合表面结构稳定的样品。
AFM三种模式的比较
轻敲模式:
优点:很好的消除了横向力的影响。 降低了由吸附液层引起的力,图像分 辨率高,适于观测软、易碎、或胶粘 性样品,不会损伤其表面。 缺点:比Contact Mode AFM 的扫描 速度慢。
AFM其他模式
1 横向力显微镜(LFM) 2 相移模式(相位移模式) 3 导电原子力显微镜(C-AFM)


近场测量干扰
针尖放大效应
PFM
压电力显微镜是在商用原子 力显微镜的基础上配备四象限光 探测器、导电探针、函数发生器 和两个锁相放大器。PFM的探针 以接触模式对试样进行扫描,信 号发生器所产生的交流电压施加 于PFM探针与试样底电极之间, PFM微悬臂背面所反射的激光束 强度变化由PSD探测,所探测的 信号反映了压电振动信息,该信 号送入锁相放大器,锁相内部的 参考信号与试样底电极相连接。 PFM压电力显微镜
MFM
MFM
1. 在样品表面扫描,得到样品的表面形貌信息,这个过程与在轻敲模式 中成像一样; 2. 探针回到当前行扫描的开始点,增加探针与样品之间的距离(即抬起 一定的高度),根据第一次扫描得到的样品形貌,始终保持探针与样品 之间的距离,进行第二次扫描。在这个阶段,可以通过探针悬臂振动的 振幅和相位的变化,得到相应的长程力的图像; 3. 在抬起模式中,必须根据所要测量的力的性质选择相应的探针。

轻敲模式 :用处于共振状态、上下振荡的微悬臂探针对样品表面进行扫描, 样品表面起伏使微悬臂探针的振幅产生相应变化,从而得到样品的表面形貌。 该模式下,扫描成像时针尖对样品进行“敲击”,两者间只有瞬间接触,能 有效克服接触模式下因针尖的作用力,尤其是横向力引起的样品损伤,适合 于柔软或吸附样品的检测。
AFM原理
AFM原理
探针与样品表面之间作用力 与距离有关如右图,当两者 靠得很近时,原子之间电子 云斥力大于原子核与电子云 之间的吸引力,此时合力表 现为斥力,反之表现为吸引 作用。
AFM原理
二极管激光器(Laser Diode)发出的激光束经过光学系统聚焦在微 悬臂(Cantilever)背面,并从微悬臂背面反射到由光电二极管构成 的光斑位置检测器(Detector)。在样品扫描时,由于样品表面的 原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力,微悬臂将随样品表 面形貌而弯曲起伏,反射光束也将随之偏移,因而,通过光电二极 管检测光斑位置的变化,就能获得被测样品表面形貌的信息。
AFM原理
AFM原理
AFM结构组成

力检测部分 位置检测部分 反馈系统
AFM 力检测部分
在原子力显微镜(AFM)的系统 中,所要检测的力是原子与原子 之间的范德华力。所以在本系统 中是使用微小悬臂(cantilever) 来检测原子之间力的变化量。微 悬臂通常由一个一般 100~500μm长和大约 500nm~5μm厚的硅片或氮化硅 片制成。微悬臂顶端有一个尖锐 针尖,用来检测样品-针尖间的 相互作用力。
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