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原子力顯微鏡的優(yōu)缺點有哪些
2020年06月28日 14:20:38
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：6307
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探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達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體，也可以觀察非導體，從而彌補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】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探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達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體，也可以觀察非導體，從而彌補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·賓寧與斯坦福大學的Calvin Quate于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使非導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，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。
一、優(yōu)點
相對于掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優(yōu)點。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
和掃描電子顯微鏡(SEM)相比，AFM的缺點在于成像范圍太小，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行納米區(qū)域的物理性質(zhì)包括形貌進行探測，或者直接進行納米操縱；現(xiàn)已廣泛應用于半導體、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)學科的研究實驗等領(lǐng)域中，成為納米科學研究的基本工具。
原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由于能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當前在科學研究和工業(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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