原子力显微镜在采用接触模式进行测试时,对待测样品有一系列具体的要求。这些要求旨在确保测试的准确性和仪器的正常运行,同时保护样品免受不必要的损伤。以下是详细的要求:
样品类型及基本属性
样品类型:AFM原子力显微镜接触模式适用于多种类型的样品,包括固体、薄膜、粉末等。然而,对于特别柔软或易碎的样品,如生物细胞、某些高分子材料等,需要谨慎选择是否使用接触模式,以避免破坏样品结构。
样品尺寸:样品的尺寸应适合原子力显微镜的测试台和探针扫描范围。通常,样品需要被固定在适当的底材上,如硅片或云母片,以确保测试过程中样品的稳定性。
表面平整度:样品的表面应尽可能平整,以减少扫描过程中的噪音和误差。表面的高低起伏应小于AFM原子力显微镜的分辨率极限,以确保测试的准确性。
样品准备与处理
清洁度:样品表面应无污染物、油脂或其他杂质,这些物质可能影响原子力显微镜的测试结果。因此,在测试前应对样品进行彻底的清洁处理。
稳定性:在测试过程中,样品的温度和其他环境条件(如湿度、磁场等)应保持稳定,以避免对测试结果产生干扰。
分散性:对于粉末样品或需要溶解的样品,应确保其在测试前充分分散或溶解,并均匀涂布在底材上。
特定要求
硬度与粗糙度:由于接触模式需要探针与样品表面紧密接触,因此样品应具有一定的硬度以承受探针的压力。同时,样品的粗糙度不应过大,以免损坏探针或影响测试结果。
粘附性:样品表面应具有一定的粘附性,以确保在测试过程中不会从底材上脱落或移动。然而,过度的粘附性也可能导致样品表面的损坏或污染。
避免静电干扰:静电可能干扰AFM原子力显微镜的测试信号,因此应采取措施消除或减少样品表面的静电积累。
总结
综上所述,原子力显微镜在采用接触模式时,对待测样品的要求主要包括样品类型及基本属性的合适性、样品准备与处理的充分性以及特定要求的满足性。这些要求共同确保了AFM原子力显微镜测试的准确性和可靠性。在实际操作中,应根据样品的特性和测试需求选择合适的测试模式和参数。