目前，原子力显微镜不仅能得到材料表面的三维形貌、表面粗糙度和高度，而且还能得到摩擦、阻抗分布、电位分布、介电常数、压电特性、磁性等物理性质分布的差别。
高分子科学领域中，afm原子力显微镜能得到材料表面的形貌和物理性能。热试样可用于研究聚合物的相变过程，与环境腔结合可研究有机溶剂气氛中聚合物表面结构的演化，有助于解释其破坏机理。
该技术可用于半导体行业中基板表面抛光缺陷、图形结构、薄膜表面形貌及定量表面粗糙度数据及深度信息的检测。能同时检测表面缺陷(如电流漏出、结构缺陷、晶格错位、缺陷密度和扩散)、表面阻抗、电势分布、介电常数、掺量等，对半导体材料的可靠性、均匀性和失效性分析有利。
利用原子力显微镜技术研究电沉积过程，揭示其作用机理，研究金属腐蚀过程，有助于解决金属腐蚀机理，并能帮助解决金属腐蚀机理；与手套箱相结合，可对锂电池充放电过程进行研究，有助于提高电池效率。
afm原子力显微镜在生命科学领域中，它不仅能检测溶液中DNA、蛋白质、细胞的精细结构，而且还能测量它们的机电性能，获取生物样品的杨氏模量和阻抗特性。通过联合使用科技**的分子识别技术，可以帮助研究者快速确定分子水平的相互作用。
当针尖和试样发生作用时，原子力显微镜系统的悬臂将发生摇摆。在激光照射到微悬臂端部后，由于悬臂的摆动，其反射光的位置也随之改变，造成了其偏移。通过激光点位置检测器，将偏移量转化成电信号，使SPM控制器对其进行处理。
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