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原子力顯微鏡的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些

2020年06月28日 14:20:38 來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：6429

原子力顯微鏡(atomic force microscope，簡稱AFM)是一種利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測的目的的顯微鏡，具有原子級的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導(dǎo)體，也可以觀察非導(dǎo)體，從而彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德?賓寧與斯坦福大學(xué)的Calvin Quate于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使

　　【化工儀器網(wǎng) 技術(shù)指導(dǎo)】原子力顯微鏡(atomic force microscope，簡稱AFM)是一種利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測的目的的顯微鏡，具有原子級的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導(dǎo)體，也可以觀察非導(dǎo)體，從而彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧與斯坦福大學(xué)的Calvin Quate于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使非導(dǎo)體也可以采用類似掃描探針顯微鏡(SPM)的觀測方法。原子力顯微鏡(AFM)與掃描隧道顯微鏡(STM)大的差別在于并非利用電子隧穿效應(yīng)，而是檢測原子之間的接觸，原子鍵合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應(yīng)等來呈現(xiàn)樣品的表面特性。
 
　　原子力顯微鏡是掃描探針顯微鏡的一種，人們經(jīng)常把它和掃描電子顯微鏡相比，下面就來說下它倆各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
 
　　一、優(yōu)點(diǎn)
 
　　相對于掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優(yōu)點(diǎn)。不同于電子顯微鏡只能提供二維圖像，AFM提供真正的三維表面圖。同時，AFM不需要對樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對樣品會造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。第三，電子顯微鏡需要運(yùn)行在高真空條件下，原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環(huán)境下都可以良好工作。這樣可以用來研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。
 
　　二、缺點(diǎn)
 
　　和掃描電子顯微鏡(SEM)相比，AFM的缺點(diǎn)在于成像范圍太小，速度慢，受探頭的影響太大。原子力顯微鏡是繼掃描隧道顯微鏡之后發(fā)明的一種具有原子級高分辨的新型儀器，可以在大氣和液體環(huán)境下對各種材料和樣品進(jìn)行納米區(qū)域的物理性質(zhì)包括形貌進(jìn)行探測，或者直接進(jìn)行納米操縱；現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫(yī)藥研究和科研院所各種納米相關(guān)學(xué)科的研究實(shí)驗等領(lǐng)域中，成為納米科學(xué)研究的基本工具。
 
　　原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非導(dǎo)電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當(dāng)前在科學(xué)研究和工業(yè)界廣泛使用的掃描力顯微鏡，其基礎(chǔ)就是原子力顯微鏡。
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