原子力探針:原子力顯微鏡的探針主要有幾種?
發(fā)布日期:2022-06-16 10:02:19
原子力探針:原子力顯微鏡的探針主要有幾種?

利用探針與樣品之間的各種相互作用力,開(kāi)發(fā)出了不同應(yīng)用領(lǐng)域的各種顯微鏡,如原子力顯微鏡AFM(范德法力)、靜電力顯微鏡EFM(靜電力)、磁力顯微鏡MFM(靜力)和側(cè)向力顯微鏡LFM(探針側(cè)向偏轉(zhuǎn)力)等。因此,不同種類(lèi)的顯微鏡都有相應(yīng)的探針。那么原子力探針:原子力顯微鏡的探針主要有幾種?

原子力探針:原子力顯微鏡的探針主要有幾種?

1.非接觸/輕敲模式針尖和接觸模式探頭:常用的產(chǎn)品,分辨率高,平均使用壽命。使用過(guò)程中探頭不斷磨損,分辨率容易下降。應(yīng)用和表面形貌觀察。

2.導(dǎo)電探針:通過(guò)鍍10-50 nm厚的Pt(和其他金屬以提高鍍層的結(jié)合力,如Cr、Ti、Pt、Ir等)獲得。)在普通探頭上。導(dǎo)電探針用于EFM、KFM、SCM等。導(dǎo)電探頭的分辨率比接觸式和抽頭式探頭差,使用時(shí)導(dǎo)電涂層容易脫落,導(dǎo)電性難以長(zhǎng)時(shí)間保持。導(dǎo)電針尖新產(chǎn)品包括碳納米管針尖、金剛石涂層針尖、全金剛石針尖和全金屬絲針尖。這些新技術(shù)克服了普通導(dǎo)電針尖壽命短、分辨率低的缺點(diǎn)。

3.磁性探針:應(yīng)用于MFM。它是在普通觸點(diǎn)和抽頭探針上鍍上鈷、鐵等鐵磁層制成的。分辨率比普通探頭差,使用時(shí)導(dǎo)電涂層容易脫落。

4.大縱橫比探針:大縱橫比針尖是專(zhuān)門(mén)為測(cè)量深槽和接近垂直的側(cè)面而設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的。特點(diǎn):不常用產(chǎn)品,分辨率高,平均使用壽命。技術(shù)參數(shù):針尖高度大于9 m;縱橫比為5:1;針尖半徑小于10納米。

5.類(lèi)金剛石碳原子力顯微鏡探針/全金剛石探針:一是在硅探針針尖上加一層類(lèi)金剛石碳膜,二是制備全金剛石材料(價(jià)格高)。這兩種金剛石碳探針都有很強(qiáng)的耐用性,減少了針尖的磨損,增加了使用壽命。

還有生物探針(分子功能化)、力調(diào)節(jié)探針和壓頭探針。

原子力顯微鏡探針的作用是什么?

原子力顯微鏡(AFM)使用一個(gè)微小的探針來(lái)“探索”微觀世界。它超越了光和電子波長(zhǎng)對(duì)顯微鏡分辨率的限制,在三維空間觀察物質(zhì)的形貌,可以獲得探針與樣品相互作用的信息。原子力顯微鏡具有分辨率高、操作簡(jiǎn)便、樣品制備簡(jiǎn)單、操作環(huán)境不受限制、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。

因此,原子力顯微鏡正迅速應(yīng)用于科學(xué)研究的許多領(lǐng)域,并取得了許多重要的科研成果。但是,作為影響原子力顯微鏡測(cè)量的重要因素之一,同時(shí),儀器的操作者往往是非專(zhuān)業(yè)人士,對(duì)使用過(guò)程中的一些異常情況無(wú)能為力。