快速掃描探針顯微鏡(ScanningProbeMicroscope,SPM)是一種高分辨率的顯微鏡,能夠實現對樣品表面的原子級成像和表征。采用探針在樣品表面掃描的方式,通過測量探針與樣品之間的相互作用力來獲取表面拓撲和性質信息。
1.原子力(li)顯微鏡(AFM):通(tong)過(guo)探測(ce)探針與(yu)樣(yang)品表(biao)面(mian)之間的(de)范(fan)德(de)華(hua)力(li)、靜電(dian)力(li)、化學鍵(jian)力(li)等相(xiang)互作用力(li),實(shi)現對樣(yang)品表(biao)面(mian)形貌和力(li)學性質的(de)高分辨(bian)成像。
2.掃描隧道(dao)顯微鏡(jing)(STM):利用量子(zi)隧道(dao)效應,通過測量探(tan)針(zhen)與樣品(pin)(pin)表面(mian)之間的(de)電子(zi)隧道(dao)電流(liu)來實現(xian)對(dui)樣品(pin)(pin)表面(mian)原(yuan)子(zi)級拓撲和電子(zi)性質(zhi)的(de)成像。
應用領域:
1.納(na)米(mi)(mi)材料(liao)研(yan)究:用于表征納(na)米(mi)(mi)材料(liao)的(de)結構(gou)、形貌、力(li)學性(xing)質等,為納(na)米(mi)(mi)材料(liao)的(de)設計和制備提(ti)供重要信息。
2.生(sheng)物(wu)醫學:用(yong)于觀察生(sheng)物(wu)分子(zi)、細(xi)胞和組織的微觀結構,研究生(sheng)物(wu)分子(zi)的相互作用(yong)和生(sheng)物(wu)表面的性質。
3.表面科學:用于研究表面吸附、腐蝕、生長等過程,揭示表面結構和(he)性質對(dui)材(cai)料性能的影響。
4.納(na)米(mi)電(dian)子(zi)學:用于研究納(na)米(mi)器(qi)件的電(dian)子(zi)輸運性質,開發新型納(na)米(mi)電(dian)子(zi)器(qi)件。
快速掃描探針(zhen)顯(xian)微鏡相比傳統顯(xian)微鏡具有以(yi)下優勢(shi):
1.高分辨率:能夠實現原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)甚至亞原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)的成像,揭示樣品表面的微(wei)觀結(jie)構(gou)。
2.非破壞(huai)性:不(bu)(bu)需要對樣品進(jin)行(xing)(xing)特殊處理,可以在常溫、常壓下進(jin)行(xing)(xing)表征,不(bu)(bu)會破壞(huai)樣品。
3.多(duo)功能性:可實(shi)現表面(mian)形(xing)貌、力學性質、電子性質等多(duo)方面(mian)的表征,適用于不同類(lei)型的樣(yang)品。
4.操(cao)作簡便:相對于(yu)傳統顯(xian)微(wei)鏡,操(cao)作相對簡單,易于(yu)使(shi)用。