原子力显微镜（AFM）的原理

原子力显微镜（AFM）的原理~

原子力显微镜（atomic force microscope,AFM)工作原理是利用一个对力敏感的探针针尖与样品之间的相互作用力来实现表面成像的。将一个对微弱力极敏感的弹性微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，针尖与样品的表面轻轻接触，由于针尖原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力(10^-8～10^-6N)，微悬臂会发生微小的弹性形变。然后通过计算机对采集到的数据进行处理，从而得到样品表面的三维图象。如果想要挑选原子力显微镜，可以考虑Park原子力显微镜的Park NX10。Park NX10是全球唯一一个真正非接触式原子力显微镜，在延长探针使用寿命的同时，还能良好地保护您的样品不受损坏。可弯曲的独立XY扫描仪和Z扫描仪可带来无与伦比的精确度和分辨率。在SmartScan Auto独有的智能模式下，系统自动执行所有必要的成像操作，同时智能选择最佳的图像质量和扫描速度。Park NX10扫描离子电导显微镜模块为广泛的应用，细胞生物学，分析化学，电生理学和神经科学提供纳米级成像。想要了解原子力显微镜的相关信息，推荐咨询Park原子力显微镜。Park成立至今，致力于新产品和新技术的开发，为客户解决各种技术难题，提供最完善的解决方案。Park的原子力显微镜以高尖端产品质量和快捷优质的售后服务受到广大客户的认可。为了给客户提供高效便捷的售后服务，韩国帕克股份有限公司北京代表处建立有售后服务中心并配有备件仓库。

原子力显微镜/AFM的基本原理
原子力显微镜/AFM的基本原理是：将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动.利用光学检测法或隧道电流检测法,可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,从而可以获得样品表面形貌的信息.

原子力显微镜（Atomic Force Microscope，简称AFM）主要依赖于一种精密机制来工作，那就是探测样品表面与微型力敏感元件之间极其微弱的原子间相互作用力。
AFM的核心是一个对微弱力异常敏感的弹性微悬臂，其一端牢固地固定，另一端则装配了一个微小的针尖。当这个针尖轻轻触及样品表面时，两者之间的原子间作用力（大约在10^-8至10^-6牛顿的范围内）会引发微悬臂产生微小的弹性形变。这种形变与针尖和样品之间的作用力关系遵循胡克定律，即作用力与形变量之间存在正比关系。
在扫描过程中，通过反馈机制确保针尖与样品之间的作用力维持恒定，也就意味着微悬臂的形变量保持不变。因此，针尖会随着表面的起伏而上下移动。通过记录针尖的这种上下运动轨迹，我们就可以获取样品表面的形貌信息。
AFM的检测方式主要有两种：一种是“恒力”模式，另一种是“恒高”模式。在“恒力”模式下，我们保持微悬臂的形变量稳定，从而确保针尖与样品之间的作用力恒定不变。而在“恒高”模式下，我们保持针尖与参考水平面之间的距离不变，直接通过检测微悬臂在z方向的形变量来成像。
通过这些先进的检测方式，AFM能够以纳米级的分辨率提供样品表面的形貌、粗糙度等详细信息，并且无论是绝缘体还是导体材料，它都能发挥出色的作用。

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湘乡市17217499137： 原子力显微镜(AFM)的原理 - ？
鞠灵希美：[答案] 原子力显微镜/AFM的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对...

湘乡市17217499137： 简述原子力显微镜的工作原理是什么,有哪些主要部件 - ？
鞠灵希美： 原子力显微镜(Atomic Force Microscope ,AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器.它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质.将一对微弱...

湘乡市17217499137： 原子力显微镜的原理有哪些呢? ？
鞠灵希美： 原子力显微镜(AFM)便是结合以上三个部分来将样品的表面特性呈现出来的:在原子力显微镜(AFM)的系统中,使用微小悬臂(cantilever)来感测针尖与样品之间的相互作用,这作用力会使微悬臂摆动,再利用激光将光照射在悬臂的末端,当摆动形成时,会使反射光的位置改变而造成偏移量,此时激光检测器会记录此偏移量,也会把此时的信号给反馈系统,以利于系统做适当的调整,最后再将样品的表面特性以影像的方式给呈现出来

湘乡市17217499137： AFM的介绍 - ？
鞠灵希美： AFM全称Atomic Force Microscope,即原子力显微镜,它是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具.

湘乡市17217499137： AFM是什么意思? - ？
鞠灵希美： 原子力显微镜( AFM )的原理是利用针尖与样品表面原子间的微弱作用力来作为反馈信号,维持针尖——样品间作用力恒定,同时针尖在样品表面扫描,从而得知样品表面的高低起伏.

湘乡市17217499137： 原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)工作原理是什么?？
鞠灵希美： 最佳答案 回答者:匿名用户 时间:2010-02-25 去哪里找最出色的生命科学学术交流论坛?>>>原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是1986年设计完成的,它主要通过检测针尖与样品之间的原子间作用力来获得样品表面的微观信息,...

湘乡市17217499137： 原子力显微镜？
鞠灵希美： 原子力显微镜( AFM )的原理是利用针尖与样品表面原子间的微弱作用力来作为反馈信号,维持针尖——样品间作用力恒定,同时针尖在样品表面扫描,从而得知样品表面的高低起伏.AFM 的基本结构与 STM 相似,原子间作用力的检测主要由光杠杆技术来实现.如果探针和样品间有力的作用,悬臂将会弯曲.为检测悬臂的微小弯曲量(位移),采用激光照射悬臂的尖端,四象限探测器就可检测出悬臂的偏转.通过电子学反馈系统使弯曲量保持一定,即控制扫描管Z 轴使作用于针尖——样品间的力保持一定.在扫描的同时,通过记录反馈信号就可以得到样品表面的形貌.

湘乡市17217499137： 什么是AFM - ？
鞠灵希美： 明.AFM 是一种类似於STM 的显微技术,它的许多元件和STM是共同的,如用於三 维扫描的电压陶瓷系统以及反馈控制器等.它和STM 最大的不同是用一个对微弱作用 力极其敏感的微悬臂针尖代替了STM 的隧道针尖,并以探测原子间的微小...

湘乡市17217499137： 尺寸的AFM测量 是什么意思 - ？
鞠灵希美： AFM是Atomic Force Microscope的缩写,即原子力显微镜. AFM利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率. 由于原子力显微镜既可以观察导体,也可以观察非导体,从而...