Dimension XR 原子力顯微鏡

納米力學(xué)、納米電學(xué)和納米電化學(xué)研究的終極解決方案

布魯克的Dimension XR掃描探針顯微鏡（SPM）系統(tǒng)攘括了原子力顯微鏡數(shù)十年來(lái)的研究和技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)常規(guī)的真原子相分辨率，以及一系列獨(dú)特的技術(shù)，包括峰值力輕敲模式、數(shù)據(jù)立方體模式、SECM和AFM-nDMA，Dimesnion XR系統(tǒng)可提供最強(qiáng)的性能和功能。Dimension XR 系列將這些技術(shù)整合提供完整的解決方案，以滿足納米力學(xué)、納米電氣和納米電化學(xué)應(yīng)用的需求。在空氣、流體、電氣或化學(xué)反應(yīng)環(huán)境中對(duì)材料和納米尺度系統(tǒng)的定量研究從未如此簡(jiǎn)單。

一、亮點(diǎn)

1）高光譜成像------納米電學(xué)表征

包括用于功能材料、半導(dǎo)體和能源研究表征的最完整的電學(xué) AFM 技術(shù)。

2）納米級(jí)分辨------電化學(xué)成像

提供納米尺度下電池、燃料電池和腐蝕相關(guān)的局部電化學(xué)活性定量分析的最高分辨率的成套解決方案。

3）超強(qiáng)易用性------納米力學(xué)分析

提供完全定量的整套解決方案，用于材料的結(jié)構(gòu)和納米力學(xué)性能表征。

二、特點(diǎn)

1）以最高性能支持首和唯一的 AFM 功能------針對(duì)高級(jí)研究的優(yōu)化配置

XR納米力學(xué)

XR納米力學(xué)提供一系列高級(jí)應(yīng)用模式，其亞分子分辨率單可實(shí)現(xiàn)聚合物鏈的最小結(jié)構(gòu)基元的全面研究。研究人員將納米力學(xué)數(shù)據(jù)與宏觀尺度動(dòng)態(tài)力學(xué)分析和納米壓痕研究與布魯克專(zhuān)有的AFM-nDMA?模式關(guān)聯(lián)。從軟粘性水凝膠和復(fù)合材料到硬質(zhì)金屬和陶瓷，都實(shí)現(xiàn)可定量的納米尺度表征。

XR納米電學(xué)

Dimension XR的納米電學(xué)套裝涵蓋了最廣泛的AFM電學(xué)技術(shù)。研究人員利用專(zhuān)有的 DataCube 模式，能捕獲每個(gè)像素點(diǎn)的電學(xué)信息，并于力學(xué)性能表征結(jié)果相關(guān)聯(lián)，從而提供了過(guò)去單個(gè)測(cè)量條件下無(wú)法獲得的信息。

XR納米電化學(xué)

Dimension XR納米電化學(xué)配置可實(shí)現(xiàn)基于 AFM的穩(wěn)定的掃描電化學(xué)顯微鏡（AFM-SECM）和電化學(xué) AFM（EC-AFM）功能。研究者在這套系統(tǒng)中可同時(shí)采集材料的納米級(jí)電化學(xué)、電學(xué)和力學(xué)性能。

2）所有模式、所有環(huán)境的最高分辨率

無(wú)論是在液體環(huán)境中獲得樣品真原子相，還是在空氣中獲得樣品模量和導(dǎo)電性的原子級(jí)分辨率分布，Dimension XR系統(tǒng)在所有測(cè)量中都能提供最高的分辨率。它們使用布魯克專(zhuān)有的峰值力輕敲技術(shù)在各種軟硬樣品上的性能表征已成為行業(yè)標(biāo)桿，包括聚合物中的分子缺陷或晶體中的缺陷。同樣技術(shù)也被用來(lái)分辨粗糙玻璃上的精細(xì)起伏結(jié)構(gòu)，且具有驚人的穩(wěn)定性，在數(shù)百次掃描后還能保持最初的分辨率。Dimension XR系統(tǒng)將峰值力輕敲模式與極致穩(wěn)定性、獨(dú)特的探針技術(shù)和布魯克數(shù)十年的針尖掃描創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，在各種尺寸、重量或介質(zhì)的樣品上，在任何應(yīng)用中都實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的最高分辨率成像。

3）革命性 AFM -nDMA

FM 首次可以在納米尺度上研究聚合物樣品在流變性相關(guān)頻率線性區(qū)域的性能，提供完整的定量粘彈性分析。專(zhuān)有的雙通道檢測(cè)、相位漂移校正和參考頻率追蹤技術(shù)在流變相關(guān)的0.1 Hz至20 kHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行小應(yīng)變測(cè)量，獲得與宏觀DMA分析相符的存儲(chǔ)模量、損耗模數(shù)和損耗角正切值等性質(zhì)。

4）專(zhuān)有的數(shù)據(jù)立方體模式

這些模式利用快速力陣列模式在每個(gè)像素點(diǎn)中執(zhí)行力曲線測(cè)量，并具有用戶定義的停留時(shí)間數(shù)據(jù)采集。使用高速數(shù)據(jù)捕獲功能，在停留期間執(zhí)行多種電學(xué)測(cè)量，從而在每個(gè)像素上產(chǎn)生電學(xué)和力學(xué)譜。數(shù)據(jù)立方體模式在單次測(cè)量中提供完整的表征，這在商用AFM中是聞所未聞的。

5）獨(dú)家的峰值力掃描電化學(xué)顯微鏡

具有納米級(jí)空間分辨率的峰值力輕敲掃描探針顯微鏡重新定義了液體中納米尺度下電化學(xué)過(guò)程表征。峰值力輕敲掃描探針電化學(xué)顯微鏡在數(shù)量級(jí)上顯著改善了與傳統(tǒng)方法的分辨率。這使得對(duì)能源存儲(chǔ)系統(tǒng)、腐蝕科學(xué)和生物傳感器的更全新研究，為單個(gè)納米粒子、納米相和納米孔進(jìn)行新測(cè)量打開(kāi)了大門(mén)。只有峰值力輕敲掃描探針電化學(xué)顯微鏡能同時(shí)形貌、電化學(xué)、電學(xué)和力學(xué)分布圖，并具有納米尺度的橫向分辨率。

三、應(yīng)用

AFM 模式------用AFM拓展您的應(yīng)用

憑借一整套出色的AFM成像模式，布魯克能為您每項(xiàng)研究提供適用的 AFM 技術(shù)。 基于核心成像模式（接觸模式和輕敲模式），布魯克提供的全套 AFM測(cè)試模式，允許用戶探測(cè)樣品的電學(xué)、磁性等豐富性能。布魯克獨(dú)創(chuàng)的全新的峰值力輕敲技術(shù)作為一種新的核心成像模式，已被應(yīng)用到多種測(cè)量模式中，能同時(shí)提供形貌、電學(xué)和力學(xué)性能數(shù)據(jù)。
了解有關(guān) AFM 模式的更多功能。

四、Dimension XR 數(shù)據(jù)庫(kù)

1）使用輕敲模式獲得的高定向裂解石墨表面甲醇聚集體的高分辨圖像。三幅圖像清晰顯示了間距為5nm的人字紋結(jié)構(gòu),其中間距為0.5 nm的精細(xì)周期結(jié)構(gòu)也清晰可見(jiàn)。掃描范圍為250 nm,高度方向標(biāo)尺為1nm。數(shù)據(jù)由貝德皮滕格博士提供。

2）使用峰值力輕敲模式獲得的鋁硅酸鹽玻璃圖像,代表了工業(yè)樣品在空氣中成像的最高分辨率。保持尖的針尖是獲得高分辨的關(guān)鍵。針尖重構(gòu)結(jié)構(gòu)表明成像后針尖半徑仍為1 nm,說(shuō)明在這個(gè)極具挑戰(zhàn)的堅(jiān)硬表面上成像并未磨損針尖。成像范圍為5um, 5000x5000像素。峰值力設(shè)定值為600pN,使用的是FastScan B探針。數(shù)據(jù)由胡水清博士提供。

3）使用PeakForce TUNA模塊采集的高定向裂解石墨表面的電流分布圖,清晰顯示了石墨的原子晶格相,周期為0.25nm。過(guò)去要獲得如此高分辨的結(jié)果只能使用掃描隧道顯微鏡。所用探針為PF-TUNA,電流色標(biāo)為60 pA,高度標(biāo)尺為0.5mm。圖片由哈特穆特斯塔德勒博士提供。

4）使用Dimension XR納米力學(xué)系統(tǒng)獲得的粘附力分布揭示了亞分子尺度下的聚甲基丙烯酸甲酯高分子鏈結(jié)構(gòu)。

5）DCUBE-PFM測(cè)量清楚地顯示BiFe03薄膜上每個(gè)鐵電疇結(jié)構(gòu)在不同電壓下的翻轉(zhuǎn)。