原子力显微镜通过其独特的工作原理和组成部件，能够精确测量材料的性质。以下是AFM原子力显微镜如何精确测量材料性质的主要步骤和要点：
工作原理：
原子力显微镜利用微悬臂上的针尖与样品表面之间的相互作用力来研究物质的表面结构及性质。
将一对微弱力J端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。
扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。
测量内容：
表面形貌：AFM原子力显微镜可以获取表面形貌的高分辨率图像，包括表面起伏、沟壑、颗粒大小等特征。水平方向分辨率可达到0.1-0.2nm，垂直方向分辨率约为0.01nm。
表面粗糙度：原子力显微镜能够测量表面微小起伏和波纹的幅度和频率，对表面加工质量和摩擦学等领域有重要意义。
弹性：通过测量样品的弹性模量和泊松比等参数，AFM原子力显微镜为研究材料力学性能、材料内部结构以及纳米尺度下的力学行为提供重要信息。
硬度：原子力显微镜测量针尖在样品表面划过时所受到的阻力，反映材料的硬度分布和内部结构。
化学反应：AFM原子力显微镜可观察表面化学反应的动态过程，包括化学反应前后表面形貌的变化和化学反应产物的生成，对研究表面化学反应机理和催化剂性能有重要意义。
成像模式：
接触模式：针尖与样品表面距离小，利用原子间的斥力，可获得高解析度图像，但可能导致样品变形和针尖受损，不适合表面柔软的材料。
非接触模式：针尖距离样品5-20nm，利用原子间的吸引力，不损伤样品表面，但分辨率较低。
轻敲模式：探针在Z轴维持固定频率振动，当振动到谷底时与样品接触，对样品破坏小，分辨率几乎同接触模式相同。
优点：
原子力显微镜具有高分辨率、非破坏性、样品适应性广及可对生物分子进行观测等优点。
无需对样品进行特殊处理，如镀铜或碳，避免了对样品的不可逆转伤害。
可在常压甚至液体环境下工作，适用于生物宏观分子和活的生物组织的研究。
综上所述，AFM原子力显微镜通过其高精度的工作原理、多样的测量内容和成像模式，以及独特的优点，能够精确测量材料的性质，为纳米科学研究领域提供重要的实验手段。