AFM是如何工作的

简介

什么是原子力显微镜(AFM)?
AFM是如何工作的?
我真正需要什么样的AFM模式?
如何开始使用AFM?

当您首次购买或开启AFM时, 这些都是很快就浮现于脑海中的合理的问题。

这里,我们希望通过一些关于原子力显微技术和原子力显微镜的通用信息,让您走上正确的轨道。您可能也会发现包含在我们的控制软件中的显微镜模拟模式和操作指南非常有用。它可以免费安装和使用。

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原子力显微镜的历史与背景

扫描探针显微(SPM)领域始于1980年代初,由Gerd Binnig和Heinrich Rohrer发明的扫描隧道显微镜(STM)于1986年度荣获了诺贝尔物理学奖。同年,由 Gerd Binning, Calvin Quate 和 Christoph Gerber发明的原子力显微镜(AFM)又是重大的突破,并由此,最大程度地继续革新了纳米尺度的表征和测量。今天AFM是最流行的 SPM 类型, 导致 AFM 和 SPM 的术语经常被当同义词使用。对于AFM, 探头是悬臂, 通常在其自由端有个尖端。SPM探头的大家庭可包括简单的金属丝(用于STM)或玻璃纤维(用于扫描近场光学显微 /SNOM/NSOM)。

如今 AFM 包含有多种方法,其中探头以不同方式与样品相互作用,以表征各种材料特性。原子力显微镜可以表征一系列的机械特性(如附着力、刚度、摩擦、耗散)、电特性(如电容、静电力、功函数、电流)、磁性和光学光谱特性。除了成像之外,AFM探头还可用于在刻蚀和分子拉制实验中对基板进行操纵、写入甚至拉制。

由于原子力显微镜的灵活性,它与光学和电子显微镜一起成为材料表征的常用工具,达到纳米尺度和更高的分辨率。原子力显微镜可以在从超高真空到流体的环境中工作,因此横跨从物理和化学到生物学和材料科学的所有学科。

本文介绍了原子力显微镜的工作原理和最常用的测量模式,以及原子力显微镜可以在纳米尺度上测量的众多特性中的几个。

若感兴趣: 点击Nanosurf AFM 图片库.