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原子力显微镜AFM的原理和优点介绍

时间:2020-10-14 点击次数:61

原子力显微镜AFM是可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具。

 

原理:

 

将在微小扁簧的顶端装有尖细探针的悬臂靠近样本表面直至距离为数nm 的地方,通过探针顶端的原子与样本原子之间产生的原子力测量样本的凹凸情况。原子力显微镜为使原子力稳定(悬臂挠度稳定),向压电式扫描仪发送反馈并进行扫描。

测量压电式扫描仪接收到的位移量,可获取Z 轴位移,也就是表面结构。

测量压电式扫描仪位移量的方法通常采用光学杠杆方式,即向悬臂背面照射激光,通过将反射光分成4份(或2份)的光电二极管进行检测。

 

原子力显微镜AFM的优点:

- 分辨率(可分辨出2点的小距离)高。

- 可以进行超高倍率的三维测量。也可以进行数据后加工处理。

- 可在大气中进行观测,无需预处理样本。

- 能分析物理性能(电性能、磁性能、摩擦/粘弹性等)。

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