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一文解析原子力显微镜的三种基本操作模式
发布时间:2022/7/14 11:39:46   点击次数:196次

  原子力显微镜有三种基本操作模式,可区分为接触式、非接触式及轻敲式三大类。接触式及非接触式易受外界其它因素,如水分子的吸引,而造成刮伤材料表面及分辨率差所引起之影像失真问题,使用上会有限制,尤其在生物及高分子软性材料上。下面就给大家介绍一下原子力显微镜的基本操作模式。
  
  原子力显微镜的基本操作模式
  
  1、接触式
  
  利用探针的针尖与待测物表面之原子力交互作用(一定要接触),使非常软的探针臂产生偏折,此时用特殊微小的雷射光照射探针臂背面,被探针臂反射的雷射光以二相的雷射光相位侦检器来记录雷射光被探针臂偏移的变化,探针与样品间产生原子间的排斥力约为10-6至10-9牛顿。
  
  2、非接触式
  
  为了解决接触式AFM可能损坏样品的缺点,便有非接触式AFM被发展出来,这是利用原子间的长距离吸引力─范德华力来运作探针必需不与待测物表面接触,利用微弱的范德华力对探针的振幅改变来回馈。探针与样品的距离及探针振幅必需严格遵守范德华力原理,因此造成探针与样品的距离不能太远,探针振幅不能太大,扫描速度不能太快等限制。
  
  3、轻敲式AFM
  
  将非接触式AFM加以改良,拉近探针与试片的距离,增加探针振幅功能,其作用力约为10-12牛顿,探针有共振振动,探针振幅可调整而与材料表面有间歇性轻微跳动接触,探针在振荡至波谷时接触样品,由于样品的表面高低起伏,使得振幅改变,再利用回馈控制方式,便能取得高度影像。

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