材料研究用的多功能型原子力显微镜
概览
材料研究用的多功能型原子力显微镜
用于材料研发的多功能型原子力显微镜
模块化概念可以刚好符合您的需求
适用于任何尺寸的样品
为了材料研发上的成功,科学家们依赖于能够随时提供所需信息的专业工具，而不管手头的任务是什么。通过推进关键技术与设计，Nanosurf使Flex-Axiom成为成为有史以来功能最广泛、最灵活的原子力显微镜之一，可以轻松地处理各种材料研究应用。结合强大的C3000ii控制器，复杂的材料表征成为可实现的。
几百个研究用户，多方面应用实例
Flex-Axiom是您可信赖的工具，不管是在表面形貌还是计量成像上，不管在大气中还是液体环境中。 当然Flex-Axiom不仅仅可以用于表面形貌测量，还可以进行先进的机械，电学或磁性能表征。该系统也成功地用于局部样品纳米加工。
高精确度且优异的性能满足您研发上的需求
Flex-Axiom使用一个极其线性的电磁扫描头进行XY轴运动。该扫描头实现了在整个扫描范围内的平均线性偏差小于0.1％，属于AFM市场上的顶配。Z轴采用压电驱动，带有位置传感器，可实现闭环操作。一个灵敏的悬臂检测系统可以很好地测量到MHz频率范围。扫描头连接到具有数字反馈和2个双通道锁定放大器的全功能24位C3000i控制器上。
AFM 模式
Flex-Axiom 成像模式
以下描述为仪器所具备的模式。某些模式可能需要其他组件或软件选项。详情请浏览产品手册或直接联系我们.
静态力模式
横向力模式
动态力模式(轻敲模式)
相位成像模式
热成像模式
热扫描显微 (SThM)
磁性能
磁场力显微镜
电性能
导电力显微镜AFM (C-AFM)
压电力显微镜 (PFM)
静电力显微镜 (EFM)
开尔文探针力显微镜 (KPFM)
扫描扩散电阻显微镜 (SSRM)
机械性能
力曲线
力调制
硬度和弹性模量
粘附力
展开与拉伸
力曲线成像
其他测量模式
纳米刻蚀和纳米加工
电化学原子力显微镜(EC-AFM)
应用
应用示例
SrTiO3在动态模式下的的形貌
钛酸锶 (SrTiO3, STO)是钛和锶的氧化物，具有钙钛矿结构。它具有有趣且部分独特的材料特性。 它被用作氧化物基薄膜和高温超导体生长的基质。
STO形成分层结构的表面。各层的厚度在几埃的范围内。原子力显微镜是成像和测量这些结构的理想工具。
样品清晰地显示了STO典型的层结构。这里，这些层并不是完全光滑的，显出出大约125pm的残余粗糙度（RMS）。这是由于在制备该STO样品期间的非理想终止过程造成的。
中间曲线图显示了左图所示图像的轮廓线，从图像区域的左上角延伸到右下角。该轮廓还清晰地显示了样品的层状结构，并揭示了层高度约. 4 Å。同样，在右侧曲线图中，左图的高度分布直方图清晰地显示了大约. 4 Å-即样品的不同层之间的峰的间距。
CVD生长的二硫化钼单层膜的形貌和KPFM
在本应用中，使用Flex-Axiom的开尔文探针力显微 (KPFM)对通过化学气相沉积（CVD）生长的单层MoS2进行成像，以研究单晶上的接触电位差变化。
单层MoS 2是通过化学气相沉积在硅基体上生长的 (样品提供: 伊利诺伊大学 – Urbana-Champlain).
单层膜表面接触电位信号的不均匀性可以反映掺杂分布和其他表面缺陷。
b) 单层膜上的高度（上图）和KPFM电压（下图）分布
使用Flex-Axiom测量显示的单层MoS2的台阶高度为0.6 nm。并行KPFM测量显示单层膜和SiO 2基体之间的接触电位差为650 mV。
所有测量均使用配备有AppNano的ANSCM-PA微悬臂的Flex-Axiom系统进行。图像处理用的是 MountainsMap SPM。
更多细节请 联系我们的应用科学家
不锈钢的KPFM 和 MFM 测量
在下面的实验中，使用Flex-Axiom系统一次性记录了KPFM和形貌数据。 也见相关的 MFM application
扫描大小: 80 µm x 80 µm
电位范围: 200 mV
扫描大小: 80 µm x 80 µm
高度范围: 50 nm
扫描大小: 80 µm x 80 µm
相位范围: 10°
选项 & 附加组件
模块化设计: 可获取的最灵活的系统
Flex-Axiom具有模块化移动台概念和各种可能的微悬臂基座类型，可满足您当前和未来的所有需求。
样品台 204
带样品基座的样品台, 适用于Isostage 300
微米移动台 (见样品台 204)
手动样品定位 xy 范围13 mm x 13 mm ,定位精度10 µm
自动移动台 204
- 自动 xyz 样品定位 xyz 行程范围32 mm x 32 mm x 5 mm
- 使用移动台控制，脚本和批处理管理器进行自动测量
电化学移动台 ECS 204
- 在恒电位或恒电流控制下进行 原位 表面表征
- 样品池由化学惰性材料构成
倒置显微联用样品台
- 可适用于 Zeiss, Nikon, Olympus, Leica
- 平行的AFM和光学图像轴
FlexAFM样品台的高度扩展
- 用于测量较高的样品
- 每个套件都包含用于将测量头垫高8 mm的垫片
隔振台 300
- 主动隔振
- 峰值-保护: 检测异常并自动重新扫描该线
隔音罩
可容纳适用于Isostage主动防震台的FlexAFM系统
FlexAFM 摄像机
- 同步顶视图和侧视图:
5 MP, 1.5x1.1 mm, 彩色顶视图
5 MP, 3.2x3.2 mm, 样品和悬臂的彩色侧视图 - 更便捷的样品定位和趋近
环境控制选项
在受控，干燥和/或惰性气体环境下进行样品测量
FluidFM® 升级
一种使对单细胞和其他微小物体、表面和组织的微操作成为可能的技术
- 通过空心悬臂与Nanosurf FlexAFM的位置精度和力控制相结合的纳米流体技术
- 专用应用模块，适用于不同的应用，如注射，取放，粘附力谱，弹性测量和定位
- 适用于独立装置和倒置显微镜
Flex-ANA 升级
纳米机械组织诊断和软材料分析
- 在粗糙和非均匀表面上进行全自动测量
- 组织和软材料的定量分析
- 快速、客观和常规的样品分类
技术参数
系统参数
| 带C3000i控制器的FlexAFM 5扫描头规格 | 100-µm 扫描头 | 10-µm 扫描头 |
|---|---|---|
| 样品大小 | 不带样品台则无限制， 带样品台100 mm | |
| 最大培养皿高度（液位） | 9 mm (6 mm) | |
| 手动高度调节范围 | 6 mm | |
| 电动接近范围（尖端位置） | 2 mm | |
| 最大扫描范围 (XY) | 100 µm1 | 10 µm1 |
| 最大高度范围 (Z) | 10 µm2 | 3 µm1 |
| XY-线性平均误差 | < 0.1% | |
| 最大扫描范围内的XY平坦度 | typ. 5 nm | typ. 1 nm |
| 探测器带宽 | DC - 4 MHz | |
| Z-传感器噪声水平 (RMS) | 典型值 60 pm / 最大值 100 pm (3, 4) | |
| Z-测量噪声水平 (RMS, 空气中的静态模式) | 典型值 180 pm / 最大值 200 pm | |
| Z-测量噪声水平 (RMS, 空气中的动态模式) | 典型值 35 pm / 最大值 50 pm | |
| 扫描头尺寸 | 413 x 158 x 53 mm | |
| 扫描头重量 | 1.25 kg | |
| (1) 制造公差 ± 5% (2) 制造公差 ± 10% (3) 在 2 kHz下测量 (4) 使用 XYContr 悬臂测量 |
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| C3000i 控制器— 核心硬件参数 | |
|---|---|
| X/Y/Z-轴扫描和位置控制器 | 3× 24-bit DAC (200 kHz) |
| X/Y/Z-轴扫描和位置测量 | 1× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 激励和调制输出调制输出 | 2× 16-bit DAC (20 MHz) |
| 模拟信号输入带宽 | 0–5 MHz |
| 主输入信号捕获 | 2× 16-bit ADC (20 MHz) 2× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 附加用户信号输入 | 1× 24-bit ADC (200 kHz) |
| FPGA模块和嵌入式处理器 | ALTERA FPGA, 32-bit NIOS-CPU, 80 MHz, 256 MB RAM, 多任务操作系统 |
| 通讯 | USB 2.0 高速至 PC 和扫描头接口 |
| 系统时钟 | 内部夸脱（10 MHz）或外部时钟 |
| 电源 | 90–240 V AC, 70 W, 50/60Hz |
扫描头尺寸
