原子力顯微鏡原理？對(duì)微弱力極其敏感的微懸臂梁一端固定，另一端有微小針尖。針尖輕輕接觸樣品表面。因?yàn)樵卺樇庠雍蜆悠繁砻嬖又g存在非常弱的排斥力，所以通過(guò)在掃描期間控制該力的恒定性，具有針尖的微懸臂將

原子力顯微鏡原理？

對(duì)微弱力極其敏感的微懸臂梁一端固定，另一端有微小針尖。針尖輕輕接觸樣品表面。因?yàn)樵卺樇庠雍蜆悠繁砻嬖又g存在非常弱的排斥力，所以通過(guò)在掃描期間控制該力的恒定性，具有針尖的微懸臂將在垂直于樣品表面的方向上波動(dòng)，該方向?qū)?yīng)于針尖和樣品表面原子之間的力的等勢(shì)面。

原子力顯微鏡原理？

微懸臂梁用于感知并放大懸臂梁上的細(xì)探針與待測(cè)樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測(cè)的目的，具有原子分辨率。原子力顯微鏡可以觀察導(dǎo)體和非導(dǎo)體，彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡，一種可以用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面與微型力敏元件之間極其微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

探針的材質(zhì)組成？

探針的材料由Au、Ag、Pd和Cu組成，其中Au濃度為4055 wt%, Ag濃度為1530 wt , Pd和Cu的總濃度為1540 wt%。Au是良好的導(dǎo)體，具有優(yōu)異的抗氧化性，但另一方面，它是軟的，硬度差。

通過(guò)添加Ag、Pd和Cu作為Au的合金元素，實(shí)現(xiàn)了硬度、導(dǎo)電性和抗氧化性的平衡。這里，雖然Pd和Cu具有提高合金硬度的作用，但它們對(duì)電導(dǎo)率的影響不同。Pd傾向于增加電阻率，而Cu傾向于降低電阻率。

另外，Ag對(duì)硬度影響不大，加入是為了降低電阻率。也就是說(shuō)，添加Ag以抵消由于添加Pd而導(dǎo)致的au濃度降低所導(dǎo)致的電阻率增加。

根據(jù)上述元素的作用，在探針應(yīng)用中滿足硬度和電阻率要求的組成如下：Au濃度為4055重量%, Ag濃度為1530重量%,并且添加Pd和Cu，其中Pd和Cu的總濃度為1540重量%。優(yōu)選的組成是Au的濃度為4050重量%，Ag的濃度為1530重量%，Pd和Cu的總濃度為3040重量%。

原子力顯微鏡包括哪些基本儀器設(shè)備？

原子力顯微鏡(AFM)系統(tǒng)可分為三部分：力檢測(cè)部分、位置檢測(cè)部分和反饋系統(tǒng)。

力檢測(cè)部分

在原子力顯微鏡(AFM)系統(tǒng)中，要檢測(cè)的力是原子之間的范德華力。因此，在這個(gè)系統(tǒng)中，使用一個(gè)微小的懸臂來(lái)檢測(cè)原子之間力的變化。微懸臂梁通常由硅片或氮化硅片制成，一般長(zhǎng)100~500m，厚約500nm~5m。微懸臂的尖端具有尖銳的尖端，用于檢測(cè)樣品和尖端之間的相互作用力。微懸臂梁有一定的規(guī)格，如長(zhǎng)度、寬度、彈性系數(shù)和針尖的形狀，這些規(guī)格的選擇就是根據(jù)樣品的特性和不同的工作模式選擇不同類型的探針。

位置檢測(cè)部分

在原子力顯微鏡(AFM)系統(tǒng)中，當(dāng)針尖與樣品相互作用時(shí)，懸臂會(huì)擺動(dòng)。當(dāng)激光照射到微懸臂梁末端時(shí)，反射光的位置也會(huì)因?yàn)閼冶哿旱臄[動(dòng)而發(fā)生變化，從而引起偏移。在整個(gè)系統(tǒng)中，偏移量由激光光斑位置檢測(cè)器記錄，并由SPM控制器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。

反饋系統(tǒng)

在原子力顯微鏡(AFM)系統(tǒng)中，信號(hào)被激光探測(cè)器取入后，這個(gè)信號(hào)將作為反饋系統(tǒng)中的反饋信號(hào)，作為內(nèi)部調(diào)整信號(hào)，驅(qū)動(dòng)通常由壓電陶瓷管制成的掃描器適當(dāng)移動(dòng)，使樣品與針尖之間保持一定的力。