多功能掃描探針顯微鏡是一種高級顯微鏡,能夠以高的分辨率觀察并操縱樣品表面的原子和分子結構。利用掃描探針技術,通過對樣品表面進行掃描和測量,從而獲取高分辨率的表面形貌和性質信息。主要工作原理是利用微小的探針(如原子力顯微鏡中的探針)來掃描樣品表面,并通過測量探針與樣品表面之間的相互作用力來獲取表面形貌和性質信息。
1.探針(zhen)掃描:探針(zhen)在(zai)納米尺度(du)范圍內對樣品表面進(jin)行掃描,通常使用精密的掃描控制系統來(lai)實現(xian)。
2.探針(zhen)(zhen)與樣(yang)品相(xiang)互(hu)作用:探針(zhen)(zhen)與樣(yang)品表(biao)面之間會發生幾種(zhong)不同的相(xiang)互(hu)作用,包括原子間力(li)、靜電力(li)、磁力(li)等。
3.信號檢測:通過探(tan)針與樣品表(biao)面的相互作(zuo)用力(li),可(ke)以(yi)檢測出位移、彈性(xing)變形(xing)、電荷轉移等(deng)信號。
4.數據(ju)處理:采集(ji)到(dao)的信號(hao)經過處理和分析,可以得到(dao)樣品表(biao)面的形貌、物(wu)理性(xing)質以及化學性(xing)質等信息。
技術特點:
1.高分(fen)辨率:能夠實現(xian)納米尺度(du)甚至原子尺度(du)的(de)分(fen)辨率,對(dui)樣品表面進行高精(jing)度(du)的(de)表征和測量。
2.三維(wei)成像:可實現對樣品(pin)表面(mian)的(de)三維(wei)成像,能夠展(zhan)現出(chu)樣品(pin)表面(mian)的(de)微觀形貌和結構特征。
3.多(duo)參(can)數(shu)測量:除了(le)表面形貌,還能夠測量樣品(pin)的磁(ci)性、電性、力學性質等(deng)多(duo)個參(can)數(shu)。
4.原位(wei)(wei)操(cao)作:具備原位(wei)(wei)加工、原位(wei)(wei)化學反應和原位(wei)(wei)電子輸(shu)運(yun)等功能,可進行原子尺度的操(cao)作和研究。
5.低溫高真(zhen)空(kong)環境:支持在低溫或(huo)高真(zhen)空(kong)環境下對樣品進行觀測(ce)和測(ce)量,適用于(yu)多種(zhong)材料和條件。
多功能掃描探(tan)針顯(xian)微鏡的應(ying)用領(ling)域(yu):
1.納米(mi)(mi)材料(liao)研究:用于對納米(mi)(mi)顆粒、納米(mi)(mi)線、納米(mi)(mi)薄膜等納米(mi)(mi)材料(liao)的表面形貌和(he)性質(zhi)的研究。
2.生(sheng)物醫學(xue)(xue)(xue)領域:在細胞生(sheng)物學(xue)(xue)(xue)、生(sheng)物醫學(xue)(xue)(xue)工程等(deng)領域,用于觀(guan)察和測(ce)量生(sheng)物樣品(pin)的微觀(guan)結(jie)構(gou)。
3.界(jie)面(mian)化(hua)(hua)學:用于研(yan)究材(cai)料表面(mian)的(de)化(hua)(hua)學反應、催化(hua)(hua)作用等界(jie)面(mian)化(hua)(hua)學過程。
4.磁性材料(liao)研究:對磁性材料(liao)的微觀磁結構和(he)磁性性質進行(xing)觀測和(he)測量。
5.納(na)米器(qi)件制備(bei)(bei)與測(ce)試:用于(yu)納(na)米器(qi)件的制備(bei)(bei)、操作和性能(neng)測(ce)試,如納(na)米電子(zi)器(qi)件、納(na)米光學器(qi)件等。