基本构造:
悬臂:通常由硅或氮化硅制成,具有一定的弹性系数,用于承载探针尖端。
尖端:位于悬臂末端,尺寸通常在几纳米到几十纳米之间,是直接与样品接触的部分。尖端的形状和材料决定了其适用范围和分辨率。
工作原理:
AFM通过测量探针尖端与样品表面之间的相互作用力来获取图像。当探针在样品表面上扫描时,悬臂会因这种力的变化而发生弯曲,传感器记录下这些变化,并将其转换为电信号,最终生成样品表面的三维图像。
2.探针的选择与应用
不同类型的探针:
接触模式探针:适用于较硬的样品,其特点是悬臂刚性较大,能够承受较大的压力,适合研究样品的形貌。
轻敲模式探针:适合柔软或易损样品,悬臂较为柔软,能减少对样品的损伤,广泛应用于生物样品的成像。
非接触模式探针:用于避免任何物理接触,适用于极其敏感的样品,如有机分子层或薄膜。
应用场景:
表面形貌测量:利用探针尖端与样品表面的直接接触或接近,获取样品表面的高度信息。
力学性质分析:通过测量悬臂的偏转量,可以分析样品的硬度、粘附力等力学特性。
电学和磁学性质研究:特殊设计的探针可以用于检测样品的电荷分布或磁场特性,适用于半导体和磁性材料的研究。
AFM探针
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