原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope，簡稱AFM）是一種用于研究表面形貌和表面特性的高分辨率掃描探針顯微鏡。它利用微懸臂上的針尖與樣品表面之間的相互作用力來獲取表面形貌和表面特性信息。AFM可以測試各種材料表面的形貌、粗糙度、彈性、硬度、化學(xué)反應(yīng)等特性，廣泛應(yīng)用于納米科學(xué)研究領(lǐng)域。AFM測試的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1.表面形貌：AFM可以獲取表面形貌的高分辨率圖像，包括表面起伏、溝壑、顆粒大小等特征。這對于研究表面微觀結(jié)構(gòu)、表面處理效果以及材料性能等方面具有重要意義。2.表面粗糙度：AFM可以測量表面粗糙度，即表面微小起伏和波紋的幅度和頻率。這對于研究表面加工質(zhì)量、材料表面處理效果以及摩擦學(xué)等領(lǐng)域具有重要意義。3.彈性：AFM可以測量樣品的彈性，包括彈性模量和泊松比等參數(shù)。這對于研究材料力學(xué)性能、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及納米尺度下的力學(xué)行為等方面具有重要意義。4.硬度：AFM可以測量樣品的硬度，即針尖在樣品表面劃過時(shí)所受到的阻力。這對于研究材料硬度分布、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及納米尺度下的力學(xué)行為等方面具有重要意義。5.化學(xué)反應(yīng)：AFM可以觀察表面化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程，包括化學(xué)反應(yīng)前后表面形貌的變化、化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的生成等； 由于原子力顯微鏡既可以觀察導(dǎo)體，也可以觀察非導(dǎo)體，從而彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。蚌埠原子力顯微鏡測試
原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope，簡稱AFM）利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細(xì)探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達(dá)到檢測的目的，具有原子級(jí)的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導(dǎo)體，也可以觀察非導(dǎo)體，從而彌補(bǔ)了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使非導(dǎo)體也可以采用類似掃描探針顯微鏡（SPM）的觀測方法。原子力顯微鏡（AFM）與掃描隧道顯微鏡（STM）差別在于并非利用電子隧穿效應(yīng)，而是檢測原子之間的接觸，原子鍵合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應(yīng)等來呈現(xiàn)樣品的表面特性、；湖州原子力顯微鏡測試公司它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運(yùn)動(dòng)檢測裝置、監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)的反饋回路；
原子力顯微鏡的工作模式是以針尖與樣品之間的作用力的形式來分類的。主要有以下3種操作模式：接觸模式（contactmode)，非接觸模式（non-contactmode)和敲擊模式(tappingmode）。接觸模式從概念上來理解，接觸模式是AFM直接的成像模式。AFM在整個(gè)掃描成像過程之中，探針針尖始終與樣品表面保持緊密的接觸，而相互作用力是排斥力。掃描時(shí)，懸臂施加在針尖上的力有可能破壞試樣的表面結(jié)構(gòu)，因此力的大小范圍在10-10～10-6N。若樣品表面柔嫩而不能承受這樣的力，便不宜選用接觸模式對樣品表面進(jìn)行成像。非接觸模式非接觸模式探測試樣表面時(shí)懸臂在距離試樣表面上方5～10nm的距離處振蕩。這時(shí)，樣品與針尖之間的相互作用由范德華力控制，通常為10-12N，樣品不會(huì)被破壞，而且針尖也不會(huì)被污染，特別適合于研究柔嫩物體的表面。這種操作模式的不利之處在于要在室溫大氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這種模式十分困難。因?yàn)闃悠繁砻娌豢杀苊獾貢?huì)積聚薄薄的一層水，它會(huì)在樣品與針尖之間搭起一小小的毛細(xì)橋，將針尖與表面吸在一起，從而增加對表面的壓力。；
橫向力顯微鏡（LFM）是在原子力顯微鏡（AFM）表面形貌成像基礎(chǔ)上發(fā)展的新技術(shù)之一。工作原理與接觸模式的原子力顯微鏡相似。當(dāng)微懸臂在樣品上方掃描時(shí)，由于針尖與樣品表面的相互作用，導(dǎo)致懸臂擺動(dòng)，其擺動(dòng)的方向大致有兩個(gè)：垂直與水平方向。一般來說，激光位置探測器所探測到的垂直方向的變化，反映的是樣品表面的形態(tài)，而在水平方向上所探測到的信號(hào)的變化，由于物質(zhì)表面材料特性的不同，其摩擦系數(shù)也不同，所以在掃描的過程中，導(dǎo)致微懸臂左右扭曲的程度也不同，檢測器根據(jù)激光束在四個(gè)象限中，（A+C）-（B+D）這個(gè)強(qiáng)度差值來檢測微懸臂的扭轉(zhuǎn)彎曲程度。而微懸臂的扭轉(zhuǎn)彎曲程度隨表面摩擦特性變化而增減（增加摩擦力導(dǎo)致更大的扭轉(zhuǎn)）。激光檢測器的四個(gè)象限可以實(shí)時(shí)分別測量并記錄形貌和橫向力數(shù)據(jù)。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧于一九八五年所發(fā)明的；
原子力顯微鏡（AtomicForceMicroscope，AFM）、一種可用來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。它通過檢測待測樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息；在樣品掃描時(shí)，由于樣品表面的原子與微懸臂探針的原子間的相互作用力；蚌埠原子力顯微鏡測試
以供SPM控制器作信號(hào)處理；蚌埠原子力顯微鏡測試
在原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope，AFM）的系統(tǒng)中，可分成三個(gè)部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。力檢測部分在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中，所要檢測的力是原子與原子之間的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂（cantilever）來檢測原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個(gè)一般100~500μm長和大約500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個(gè)尖銳針尖，用來檢測樣品－針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如：長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。位置檢測部分原子力顯微鏡在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中，當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后，會(huì)使得懸臂cantilever擺動(dòng)，當(dāng)激光照射在微懸臂的末端時(shí)，其反射光的位置也會(huì)因?yàn)閼冶蹟[動(dòng)而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個(gè)系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號(hào)，以供SPM控制器作信號(hào)處理。蚌埠原子力顯微鏡測試