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什么是AFM探針?AFM探針原理是什么?

更新時間:2022-11-30瀏覽:2221次

什么是AFM探針?

AFM探針,是在掃描隧道顯微鏡探針基礎(chǔ)上發(fā)明的一種新的原子級高分辨率儀器,可在大氣、液體環(huán)境中檢測納米區(qū)材料及樣品的物理特性,也可直接進(jìn)行納米操作。

1985年,來自IBM的Binning和Stanford大學(xué)的Quate開發(fā)出了AFM探頭,以彌補(bǔ)STM的不足,使之能夠?qū)θ魏螛悠?不論是否導(dǎo)電)表面進(jìn)行測量。AFM探頭是利用一端帶有一小點針頭和一根針尖的微懸臂來取代STM隧道針尖,它是通過檢測針尖和試樣間的作用力來獲得表面成像。


AFM探針


AFM探針原理是什么?

利用微細(xì)探針對試樣的表面進(jìn)行“摸索"以獲取信息,原理更為簡單。在靠近試樣的位置上,針尖受力的影響,使懸臂產(chǎn)生彎曲或振幅變化。在測量系統(tǒng)檢測到的懸臂改變之后,將其轉(zhuǎn)化為電信號傳給反饋系統(tǒng)和成像系統(tǒng),在掃描過程中記錄一系列探針變化,即可得到樣品表面信息圖像

AFM探頭的開發(fā)基于STM探頭。其區(qū)別在于,它沒有利用電子隧道效應(yīng),而是利用原子間的范德華力作用,呈現(xiàn)樣品的表面性質(zhì)。假定兩個原子分別位于懸臂處的探針和樣品表面,兩者間的力隨著距離的變化而變化。

在離原子很近的地方,電子云斥力的相互影響比原子核和電子云之間的引力大,因此,整個合力就會顯示出斥力,相反地,如果兩原子分開有一段距離,其電子云斥力的作用小于彼此原子核和電子云之間的吸引力,因此,整個合力作用表現(xiàn)為重力效應(yīng)。橘河科技小編告訴大家,AFM探頭利用了原子間的細(xì)微關(guān)系,將原子形貌表現(xiàn)出來。


AFM



 

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