原子力显微镜(AFM)可能很多人都听过，一种相对比较**的扫描探针显微镜，对于材料表面形貌和结构进行分析测试的有效手段之一，利用AFM可以直接观察到物质的分子和原子，并以非常清楚的图像呈现在观察者的眼前。那么AFM的是怎么样工作的呢?具体又有哪些应用呢?下面就小编就这些问题给您说说。
一、AFM的测试原理
当探针在材料表面扫描的时候，样品与表面原子之间的斥力会使得微悬臂轻微变形，这样微小的变形可以通过检测器精确测量，从而实现了通过探针与材料表面原子斥力来得到材料表面形貌和结构的信息。
二、材料领域的应用
1、材料形貌
AFM在水平方向具有0.1-0.2nm的高分辨率，在垂直方向的分辨率约为0.01nm。AFM对表面整体图像进行分析可得到样品表面的粗糙度、颗粒度、平均梯度、孔结构和孔径分布等参数，还可以对测试的结果进行三维模拟，得到更加直观的3D图像。
AFM还可以在分子或原子水平直接观察晶体或非晶体的形貌、缺陷、空位能、聚集能及各种力的相互作用，对于其性能的预测及解释有着重要的作用。
AFM中虽然不能进行元素分析，但它在Phase Image模式下可以根据材料的某些物理性能的不同来提供成分的信息
2、晶体生长机理
在研究纳米晶生长机理的时候，人们希望用显微手段直接观察到晶面生长的过程，AFM为我们提供了在一个原子级观测研究晶体生长界面过程的全新有效工具。由于AFM的工作条件要求低，它可以晶体生长过程原子级的图像，为完善和修正现有的晶体生长理论提供了强大的技术支撑。
总之，AFM很强大，可以克服许多电镜测试中的很多缺点，为材料的科学的研究提供了强大的工具和手段，促使材料科学朝着更加快速、正确的方向去发展。可能在各位材料人的科研生涯中会经常用到哦!