原子力显微镜(AFM)的应用有哪些?

p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; line-height: 19.0px; font: 13.0px 'Helvetica Neue'}随着科学技术的发展,生命科学开始向定量科学方向发展。大部分实验的研究重点已经变成生物大分子,特别是核酸和蛋白质的结构及其相关功能的关系。因为AFM的工作范围很宽,可以在自然状态(空气或者液体)下对生物医学样品直接进行成像,分辨率也很高。因此,AFM已成为研究生物医学样品和生物大分子的重要工具之一。AFM应用主要包括三个方面:生物细胞的表面形态观测;生物大分子的结构及其他性质的观测研究;生物分子之间力谱曲线的观测。AFM对生物细胞的表面形态观察AFM可以用来对细胞进行形态学观察,并进行图像的分析。通过观察细胞表面形态和三维结构,可以获得细胞的表面积、厚度、宽度和体积等的量化参数等。例如,利用AFM可以对感染病毒后的细胞表面形态的改变、造骨细胞在加入底物(......阅读全文

原子力显微镜原理概述

  AFM 是在STM 基础上发展起来的,是通过测量样品表面分子(原子)与AFM 微悬臂探针之间的相互作用力,来观测样品表面的形貌。AFM 与STM 的主要区别是以1 个一端固定而另一端装在弹性微悬臂上的尖锐针尖代替隧道探针,以探测微悬臂受力产生的微小形变代替探测微小的隧道电流。  其工作原理:将一

生物用原子力显微镜

  生物用原子力显微镜是一种用于化学、生物学、材料科学领域的计量仪器,于2008年5月23日启用。  技术指标  X、Y轴水平扫描范围:≥100 μm Z轴范围:≥15 μm 噪音水平:1nm 针尖定位噪音水平(闭环下)X-Y方向:<0.2 nm RMS Z方向:<0.035 RMS 激光: 850

原子力显微镜的原理

原子力显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,偏离原来的位置.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像.就能间接获得样品表

原子力显微镜用胶

原子力显微镜(Atomic Force Microscope ,AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定,另一端的微小针尖接近样品,这时

原子力显微镜成像模式

  原子力显微镜的主要工作模式有静态模式和动态模式两种。在静态模式中,悬臂从样品表面划过,从悬臂的偏转可以直接得知表面的高度图。在动态模式中,悬臂在其基频或谐波或附近振动,而其振幅、相位和共振与探针和样品间的作用力相关,这些参数相对外部参考的振动的改变可得出样品的性质。  接触模式  在静态模式中,

原子力显微镜仪器结构

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。力检测部分在原子力显微镜(AFM)的系统中,所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。所以在本系统中是使用微小悬臂(cantilever)来检测原子之间力的变化量。微悬

原子力显微镜工作原理

如下:原子力显微镜的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定。带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。利用光学检

原子力显微镜的优点

原子力显微镜具有许多优点:  ① 不同于电子显微镜只能提供二维图像,AFM提供真正的三维表面图;  ② AFM不需要对样品的任何特殊处理,不会对样品会造成不可逆转的伤害;  ③ 电子显微镜需要运行在高真空条件下,原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作,这样可以用来研究生物宏观分子,甚至活

原子力显微镜的原理

  原子力显微镜是用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。主要用于测量物质的表面形貌、表面电势、摩擦力、粘弹力和I/V曲线等表面性质,是表征材料表面性质强有力的新型仪器。另外此仪器还具有纳米操纵和电化学测量等功能。   原子力显微镜的原理:   原子力显微镜是利用原子间的相互作用力来

相位式原子力显微镜

相位式原子力显微镜(Phase Ima ging Force Microscope)原子力显微镜在轻敲式AFM(tapping mode)操作下,量测及回馈因表面抵挡及黏滞力的作用,会引起振动探针的相位改变量,而抵挡及黏滞力的差异为不同材料性质引起,因此有机会用相位差(Phase la g)来观察表

原子力显微镜使用分析

实验概要了解原子力显微镜的基本结构和原理。掌握原子力显微镜对固体和粉末样品的要求及制作方法。掌握原子力显微镜使用方法。实验原理原子力显微镜的优点是:有较高的放大倍数,20-20万倍之间连续可调;有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构;试样制备简单。1. 仪器结

原子力显微镜工作原理

一、原子力显微镜通过机械探针“触摸”样品表面表征其形貌并记录力学性质。它的工作原理类似人类用手指触摸物品表面,当探针靠近样品表面时,探针与样品表面间会产生一个相互作用力,此作用力会导致悬臂发生偏折。二、激光二极管产生的激光束通过透镜聚焦到悬臂背面,然后再反射到光电二极管上形成反馈。在扫描样品时,样品

原子力显微镜使用分析

实验概要了解原子力显微镜的基本结构和原理。掌握原子力显微镜对固体和粉末样品的要求及制作方法。掌握原子力显微镜使用方法。实验原理原子力显微镜的优点是:有较高的放大倍数,20-20万倍之间连续可调;有很大的景深,视野大,成像富有立体感,可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构;试样制备简单。1. 仪器结

原子力显微镜的由来

  原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)是一种具有原子分辨率的表面形貌、电磁性能分析的重要仪器。1981年,STM(scanning tunneling microscopy, 扫描隧道显微镜)由IBM-Zurich 的Binnig and Rohrer 发明。1

原子力显微镜的结构

它的结构主要包括带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件等,而扫描器件是原子力显微镜中位置控制的最重要的部分,需要提供纳米级精度且高性能的扫描器,芯明天公司提供悬臂式压电陶瓷管扫描器、压电物镜定位器、二维XY或三维XYZ的压电纳米定位台,如下图所示,

扫描原子力显微镜(AFM)

扫描原子力显微镜(AFM)可以对纳米薄膜进行形貌分析,分辨率可以达到几十纳米,比STM差,但适合导体和非导体样品,不适合纳米粉体的形貌分析。

原子力显微镜测量架构

原子力显微镜测量架构AFM 的探针一般由悬臂梁及针尖所组成,主要原理是由针尖与试片间的原子作用力,使悬臂梁产生微细位移,以测得表面结构形状,其中最常用的距离控制方式为光束偏折技术。AFM 的主要结构可分为探针、偏移量侦测器、扫描仪、回馈电路及计算机控制系统五大部分。AFM 探针长度只有几微米长,探针

原子力显微镜成像模式

    原子力显微镜是显微镜中的一种类型,应用范围十分广泛。是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。原子力显微镜三种成像模式  当原子力显微镜成像模式的针尖与样品表面原子相互作用时,通常有几种力同时作用于微悬臂,其中最主要的是范德瓦尔斯力。当针尖与样品表面原子相互靠近时,它们先互

原子力显微镜(AFM)概述

原子力显微镜(AFM)概述最早扫描式显微技术(STM)使我们能观察表面原子级影像,但是STM 的样品基本上要求为导体,同时表面必须非常平整, 而使STM 使用受到很大的限制。而目前的各种扫描式探针显微技术中,以原子力显微镜(AFM)应用是最为广泛,AFM 是以针尖与样品之间的属于原子级力场作用力,所

原子力显微镜(AFM)分类

  在原子力显微镜(AFM)成像模式中,根据针尖与样品间作用力的不同性质可分为:接触模式,非接触模式,轻敲模式。  (1)接触成像模式:针尖在扫描过程中始终同样品表面接触。  针尖和样品间的相互作用力为接触原子间电子的库仑排斥力(其力大小为10-8~10-6N)。优点为图像稳定,分辨率高,缺点为由于

计量型原子力显微镜

     第一台在纳米测量中,在中等测量范围内,具有微型光纤传导激光干涉三维测量系统、可自校准和进行绝对测量的计量型原子力显微镜。它的诞生,可使目前用于纳米技术研究的扫描隧道显微镜定量化,并将其所测量的纳米量值直接与米定义相衔接。使人们更加准确地了解纳米范围内的各种物理现象,并对它们进行更精确的分析

原子力显微镜(AFM)综述

原子力显微镜(AFM)综述最早扫描式显微技术(STM)使我们能观察表面原子级影像,但是 STM 的样品基本上要求为导体,同时表面必须非常平整, 而使 STM 使用受到很大的限制。而目前的各种扫描式探针显微技术中,以原子力显微镜(AFM)应用是最为广泛,AFM 是以针尖与样品之间的属于原子级力场作用力

原子力显微镜与扫描力显微术摩擦力

      摩擦力显微镜(LFM)是在原子力显微镜(AFM)表面形貌成像基础上发展的新技术之一。材料表面中的不同组分很难在形貌图像中区分开来,而且污染物也有可能覆盖样品的真实表面。LFM恰好可以研究那些形貌上相对较难区分、而又具有相对不同摩擦特性的多组分材料表面。图1 摩擦力显微镜扫描及力检测示意图

“冒牌货”原子力显微镜

原子力显微镜虽然名字里有“显微镜”这三个字,却是个地道的“冒牌货”——它并不像光学显微镜和电子显微镜那样利用电磁波或者微观粒子来“看”一个物体,而是通过一根小小的探针来间接地感知物体表面的结构。这根探针小到什么程度呢?让我们透过图1一睹它的真容吧。图1 原子力显微镜探针的电子显微镜照片。引自文献[1

原子力显微镜的硬件架构

在原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。

原子力显微镜(AFM)的原理

原子力显微镜(AFM)的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。选择原

原子力显微镜结构的分析

在原子力显微镜(AFM)的系统中,所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。所以在本系统中是使用微小悬臂(cantilever)来检测原子之间力的变化量。微悬臂通常由一个一般100~500μm长和大约500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微悬臂顶端有一个尖锐针尖,用来检测样品-针尖间的相互作用力。

相位移模式原子力显微镜

  相位移模式原子力显微镜作为轻敲模式的一项重要的扩展技术,相位移模式通过检测驱动微悬臂探针振动的信号源的相位角与微悬臂探针实际振动的相位角之差(即两者的相移)的变化来成像。引起该相移的因素很多,如样品的组分、硬度、粘弹性质等。因此利用相位移模式,可以在纳米尺度上获得样品表面局域性质的丰富信息。相位

原子力显微镜的样品要求

原子力显微镜研究对象可以是有机固体、聚合物以及生物大分子等,样品的载体选择范围很大,包括云母片、玻璃片、石墨、抛光硅片、二氧化硅和某些生物膜等,其中zui常用的是新剥离的云母片,主要原因是其非常平整且容易处理。而抛光硅片zui好要用浓硫酸与30%双氧水的7∶3 混合液在90 ℃下煮1h。利用电性能测

原子力显微镜(AFM)的原理

原子力显微镜/AFM的基本原理原子力显微镜/AFM的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样