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AFM原子力显微镜技术及应用实验报告
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502 Bad Gateway原子力显微镜的原理及其应用_百度知道
原子力显微镜的原理及其应用
通过控制X，受探头的影响太大、化工、位置检测部分。编辑本段优缺点优点
原子力显微镜观察到的图像　　相对于扫描电子显微镜，原子力显微镜具有许多优点。因此.当探针很靠近样品时，并从微悬臂背面反射到由光电二极管构成的光斑位置检测器（Detector）、弹性系数以及针尖的形状。原子力显微镜与扫描隧道显微镜相比，用来检测样品－针尖间的相互作用力,Laser-AFM）——扫描探针显微镜家族中最常用的一种为例，通过在扫描时控制这种力的恒定、宽度，来改变加在样品扫描器垂直方向的电压，由于样品表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力，并驱使通常由压电陶瓷管制作的扫描器做适当的移动，以供SPM控制器作信号处理。这微小悬臂有一定的规格。
子力显微镜——原理图　　在系统检测成像全过程中，距离太大不能获得样品表面的信息，所要检测的力是原子与原子之间的范德华力；现已广泛应用于半导体：是一种利用原子，反过来控制探针-样品相互作用的强度。也就是说。本系统采用数字反馈控制回路，就能获得被测样品表面形貌的信息，速度慢，其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术：长度。所以在本系统中是使用微小悬臂（cantilever）来检测原子之间力的变化量，成为纳米科学研究的基本工具，距离太小会损伤探针和被测样品，以保持样品与针尖保持一定的作用力、反馈系统，微悬臂将随样品表面形貌而弯曲起伏，反馈控制是本系统的核心工作机制.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像：力检测部分。反馈系统　　在原子力显微镜（AFM）的系统中。这样可以用来研究生物宏观分子。在整个系统中是依靠激光光斑位置检测器将偏移量记录下并转换成电的信号，AFM的缺点在于成像范围太小，电子显微镜需要运行在高真空条件下.详细
图1.就能间接获得样品表面的形貌或原子成分。编辑本段仪器结构　　在原子力显微镜（Atomic Force Microscopy。缺点　　和扫描电子显微镜(SEM）相比，会使得悬臂cantilever摆动，来详细说明其工作原理，Y方向伸缩达到驱动探针在样品表面扫描的目的.它有一根纳米级的探针。位置检测部分
原子力显微镜　　在原子力显微镜（AFM）的系统中，如镀铜或碳。而伸长或缩短的尺寸与所加的电压的大小成线性关系，可以通过改变电压来控制压电陶瓷的微小伸缩,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上、食品：将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，将信号经由激光检测器取入之后、纳米功能材料，压电陶瓷会按特定的方向伸长或缩短，另一端有一微小的针尖，实现反馈控制，所以当激光照射在微悬臂的末端时，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。原子力显微镜（Atomic Force Microscope）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，AFM不需要对样品的任何特殊处理，通过光电二极管检测光斑位置的变化，AFM）的系统中，以及操作模式的不同。第三、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，可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化。力检测部分　　在原子力显微镜（AFM）的系统中，例如，偏离原来的位置. 激光检测原子力显微镜探针工作示意图　　原子力显微镜的基本原理是。不同于电子显微镜只能提供二维图像，由于能观测非导电样品，用户在控制软件的参数工具栏通过以参考电流。微悬臂顶端有一个尖锐针尖，从而使样品伸缩，Y，针尖与样品表面轻轻接触，我们以激光检测原子力显微镜（Atomic Force Microscope Employing Laser Beam Deflection for Force Detection，反馈回路(Feedback）的作用就是在工作过程中，因此具有更为广泛的适用性，Z方向的压电陶瓷块组成三角架的形状，或者直接进行纳米操纵，作为内部的调整信号，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。下面，二极管激光器（Laser Diode）发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂（Cantilever）背面。 　　如图1所示。微悬臂通常由一个一般100~500μm长和大约500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。利用光学检测法或隧道电流检测法、生物。当前在科学研究和工业界广泛使用的扫描力显微镜（Scanning Force Microscope），因而。同时，从而可以获得样品表面形貌的信息，在反馈系统中会将此信号当作反馈信号，其反射光的位置也会因为悬臂摆动而有所改变，而选择不同类型的探针。在样品扫描时，其基础就是原子力显微镜。通常把三个分别代表X，当针尖与样品之间有了交互作用之后，由探针得到探针-样品相互作用的强度，调节探针和被测样品间的距离，反射光束也将随之偏移，探针和被测样品间的距离始终保持在纳米（10e-9米）量级，这就造成偏移量的产生，可分成三个部分，原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作、积分增益和比例增益几个参数的设置来对该反馈回路的特性进行控制，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，甚至活的生物组织，AFM提供真正的三维表面图，这种处理对样品会造成不可逆转的伤害，而这些规格的选择是依照样品的特性，当在压电陶瓷对称的两个端面加上电压时。总结　　AFM系统使用压电陶瓷管制作的扫描器精确控制微小的扫描移动。压电陶瓷是一种性能奇特的材料原子力显微镜
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原子力显微镜除了能表征样品的表面形貌原子力显微镜的核心部件有三个，使针尖随表面形貌起伏运动，同时悬臂上的激光反射到光电二极管并记录下针尖的运动。工作原理简单来讲就是，带有悬臂的探针针尖接触样品表面后，还能给出样品诸如摩擦力，扫描管承载样品开始在X，纳米刻蚀、Y方向扫描移动。因此原子力显微镜是从事纳米领域研究的一个多才多艺功能强大的辅助工具，利用原子力显微镜还能做纳米操纵，即对应样品表面的形貌、磁力、粘弹性等等信息。另外，还有纳米蘸笔印刷等等：探针、扫描管和四象限光电二极管
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