原子力顯微鏡AFM的原理和優點介紹

原子力顯微鏡AFM是可以在大氣和液體環境下對各種材料和樣品進行納米區域的物理性質包括形貌進行探測，或者直接進行納米操縱；現已廣泛應用于半導體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫藥研究和科研院所各種納米相關學科的研究實驗等領域中，成為納米科學研究的基本工具。

 

原理：

 

將在微小扁簧的頂端裝有尖細探針的懸臂靠近樣本表面直至距離為數nm 的地方，通過探針頂端的原子與樣本原子之間產生的原子力測量樣本的凹凸情況。原子力顯微鏡為使原子力穩定（懸臂撓度穩定），向壓電式掃描儀發送反饋并進行掃描。

測量壓電式掃描儀接收到的位移量，可獲取Z 軸位移，也就是表面結構。

測量壓電式掃描儀位移量的方法通常采用光學杠桿方式，即向懸臂背面照射激光，通過將反射光分成4份（或2份）的光電二極管進行檢測。

 

原子力顯微鏡AFM的優點：

- 分辨率（可分辨出2點的小距離）高。

- 可以進行超高倍率的三維測量。也可以進行數據后加工處理。

- 可在大氣中進行觀測，無需預處理樣本。

- 能分析物理性能（電性能、磁性能、摩擦/粘彈性等）。