上一期和大家分享了原子力显微镜有三种工作成像模式的前两种,分别是接触模式、轻敲模式。本期继续和大家分享第三种模式——非接触模式。具体内容请跟本原的小编一起来看一下。
  在这种模式下,悬臂上的探针并不接触样品表面,而是以比其共振频率略高的频率振动,振幅通常小于几纳米。范德华力在探针距离表面样品1~3纳米时最强,它与其他在表面上的长程力会降低悬臂的振动频率。通过调整探针与样品间的平均距离,频率的降低与反馈回路一起保持不变的振动频率或振幅。测量(x,y)每个数据点上的探针与样品间的距离即可让扫描软件构建出样品表面的形貌。
  在接触模式下扫描数次通常会伤害样品和探针,但非接触模式则不会,这个特点使得非接触模式通常用来测试柔软的样品,如生物组织和有机薄膜;而对于坚硬样品,两个模式得到的图像几乎一样。然而,如果在坚硬样品上裹有一层薄膜或吸附有流体,两者的成像则差别很大。接触模式下探针会穿过液体层从而成像其下的表面,非接触模式下则探针只在吸附的液体层上振动,成像信息是液体和下表面之和。
  动态模式下的成像包括频率调制和更广泛使用的振幅调制。频率调制中,振动频率的变化提供探针和样品间距的信息。频率可以被非常灵敏地测量,因此频率调制使用非常坚硬的悬臂,因其在非常靠近表面时仍然保持很稳定;因此这种技术是第一种在超高真空条件下获得原子级分辨率的原子力显微镜技术。振幅调制中,悬臂振幅和相位的变化提供了图像的反馈信号,而且相位的变化可用来检测表面的不同材料。振幅调制可用在非接触模式和间歇接触领情况。在动态接触模式中,悬臂是振动的,以至悬臂振动悬臂探针和样品表面的间距是调制的。振幅调制也用于非接触模式中,用来在超高真空条件下使用非常坚硬的悬臂和很小的振幅来得到原子级分辨率。
  综上所述就是广州本原纳米仪器有限公司的小编和大家分享的原子力显微镜有三种工作成像模式的全部内容。