使用原子力显微镜有那些技巧?

 新闻资讯     |      2024-01-17 09:52:28

使用原子力显微镜AFM)进行观测时,可以采用不同的模式,包括接触模式、非接触模式和轻敲模式。以下是使用原子力显微镜的技巧:

接触模式:这是AFM*直接的成像模式。在整个扫描成像过程之中,探针针尖始终与样品表面保持接触,相互作用力是排斥力。这种模式通常用于对表面形貌进行高分辨率成像。

原子力显微镜.jpg

非接触模式:在这种模式下,悬臂在距离试样表面上方510nm的距离处振荡。这种模式适用于研究较软或有弹性的样品,因为针尖或样品表面不会有钝化效应。然而,由于非接触模式的信号较小,需要更灵敏的装置,而且分辨率可能会低于接触模式和轻敲模式。

轻敲模式:轻敲模式介于接触模式和非接触模式之间,是一个杂化的概念。悬臂在试样表面上方以其共振频率振荡,针尖仅仅是周期性地短暂地接触/敲击样品表面。这种模式适用于对柔软的样品进行成像,并且可以减少对样品的破坏。由于针尖与样品之间的接触时间非常短暂,相互作用力很小,通常为1皮牛顿(pN)1纳牛顿(nN),因此剪切力引起的分辨率的降低和对样品的破坏几乎消失。

此外,使用原子力显微镜时还需要注意以下几点:

选择合适的探针:根据样品和所需的分辨率选择合适的探针,探针的刚性和形状会影响成像质量和分辨率。

控制扫描速度:在扫描过程中,应控制扫描速度以获得很好的成像效果。较快的扫描速度可能会导致图像失真或变形。

调整反馈系统:反馈系统用于控制悬臂的振幅恒定,从而获得准确的形貌信息。需要根据样品的表面形貌和特性调整反馈系统的参数。

保持稳定的操作环境:使用原子力显微镜时需要保持稳定的操作环境,包括温度、湿度和空气流动等。这些因素会影响悬臂的振幅和稳定性,从而影响成像效果。

操作经验:熟练掌握原子力显微镜的操作经验对于获得高质量的图像至关重要。操作人员需要了解AFM的基本原理、探针和样品的特性以及如何调整参数以获得很好的成像效果。

总之,使用原子力显微镜需要一定的技巧和经验积累。通过不断实践和总结经验,可以获得高质量的图像和准确的信息。