当前位置:主页 > 技术文章 > 原子力显微镜的工作原理

技术文章

Technical articles

原子力显微镜的工作原理

时间:2021-03-26 点击次数:419

茂默科学以客户为本、合作共赢的理念,致力于帮助客户提供整体实验方案。力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。通过不断优化公司运作和提升服务质量,目前已赢得业内人士和广大客户广泛认可,拥有广泛而稳固的合作伙伴和客户群体。现介绍原子力显微镜的工作原理,欲购买原子力显微镜,欢迎咨询~

 

1986年,G.Binning等人发明了原子力显微镜(AtomicForceMicroscope,AFM),AFM不仅具有很高的分辨率(横向分辨率达到1nm,纵向分辨率达到0.01nm),而且对工作环境、样品性质等方面的要求也非常低,因此,AFM的出现为人们更多的观察微观世界提供了一个有效的手段和方法。

1.AFM的工作原理

在AFM上有一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂(Cantilever)上的极细探针(Probe),当针尖非常接近样品表面时,就在针尖—样品之间产生极微弱的作用力(吸引或排斥力),引起微悬臂偏转。根据物理学原理,施加到微悬臂末端力的表达式为

F=KΔZ

式中,ΔZ表示针尖相对于试样间的距离,K为微悬臂的弹性系数。力的变化均可以通过微悬臂被检测。根据力的检测方法,AFM可以分成两类:一类是检测探针的位移;另一类是检测探针的角度变化[1]。由于后者在Z方向上的位移是通过驱动探针来自动跟踪样品表面形状,因此受到样品的重量及形状大小的限制比前者小。

在扫描时控制这种针尖—样品之间的作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动,通过光电测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法)对微悬臂的偏转进行扫描(图1),测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像。

版权所有 © 2021 上海茂默科学仪器有限公司 备案号:沪ICP备15045144号-1 技术支持:化工仪器网 管理登陆 GoogleSitemap

在线客服 联系方式 二维码

服务热线

13472768389

扫一扫,关注我们