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原子力顯微鏡的原理

更新時間:2023-03-28點擊次數(shù):1581
  原子力顯微鏡主要用于測量物質(zhì)的表面形貌、表面電勢、摩擦力、粘彈力和I/V曲線等表面性質(zhì),是表征材料表面性質(zhì)強有力的新型儀器。
 
  原子力顯微鏡的原理:
 
  是利用原子間的相互作用力來觀察物體表面微觀形貌的。AFM的關(guān)鍵組成部分是一個頭上帶有探針的微懸臂。微懸臂大小在數(shù)十至數(shù)百mm,通常由硅或者氮化硅構(gòu)成.探針針尖長度約幾mm,尖端的曲率半徑則在0.1nm量級。當(dāng)探針接近樣品表面時,針尖和表面的作用力使微懸臂彎曲偏移。這種偏移由射在微懸臂上的激光束反射至光電探測器而測量到。
 
  當(dāng)承載樣品的壓電掃描器在針尖下方運動時,微懸臂將隨樣品表面的起伏而受到不同的作用力,繼而發(fā)生不同程度的彎曲.因此,反射到光電探測器中光敏二極管陣列的光束也將發(fā)生偏移.光電探測器通過檢測光斑位置的變化,就可以獲得微懸臂的偏轉(zhuǎn)狀態(tài),反饋電路可把探測到的微懸臂偏移量信號轉(zhuǎn)換成圖像信號,通過計算機輸出到屏幕上,同時根據(jù)微懸臂的偏移量控制壓電掃描器的運動。
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