AFM原子力显微镜的发展历史介绍

 新闻资讯     |      2023-09-12 08:53:59

AFM原子力显微镜的发展历史介绍:根据定义,显微镜是通过借助显微镜放大物体来研究物体。该技术有助于揭示肉眼无法看到的样本细节。

Z早的显微镜技术(光学显微镜)利用了透镜的放大特性,已经存在了数百年。光学显微镜就像一个或多个短焦距的强力放大镜。这些显微镜可以很好地将样品放大到Z多大约一千或几千倍。但对于更多的事情,我们B求助于其他显微镜技术。

原子力显微镜.jpg

20 世纪 30 年代,德国电气工程师 Ernst Ruska 意识到光波长的限制使其无法解析分辨率超过 10 埃的物体。然后,鲁斯卡使用波长比光小得多的电子来建造一台显微镜,后来被称为电子显微镜(EM)。研究还得出结论,电场和磁场对电子的影响就像透镜对光的影响一样。

八十年代是纳米技术和显微镜学的关键十年。1981 年,IBM 苏黎世研究实验室的两位研究人员 Gerd Binnig Heinrich Rohrer 发明了扫描隧道显微镜 (STM),提出了扫描探针显微镜 (SPM) 的概念。这是量子隧道效应头次得到实际证明。创建 STM 五年后,Gerg Binning Calvin Quate 开发了原子力显微镜(AFM)

当D一台原子力显微镜发明时,发明人通过施加仅 10 -18 N的力,成功地产生了 10 -4阿姆斯特朗的可测量位移。AFM 原子力显微镜的这种极高灵敏度使其成为研究各种原子力显微镜的技术。原子尺度上的表面。虽然该技术源自 STM,但它与 STM 和 SEM 都有很大不同。

SEM 只能在真空中进行,但可以使用液体、气体或真空来进行 原子力显微镜。因此,除了具有更高的放大能力之外,AFM原子力显微镜的主要优点也得到了体现。原子力显微镜适用于导电和非导电表面;另一方面,STM 在任何不导电的表面上都会失败。除此之外,在测量表面硬度和摩擦力方面,AFM 原子力显微镜比其他显微技术更具优势。