STMAFMTERS联用实现单分子多维度内禀参量精密测量
中国科学技术大学单分子科学团队侯建国院士、王兵教授、谭世倞教授等发展了多种扫描探针显微成像联用技术，实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量，在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为，该技术将具有跨领域的影响力。 精确测定分子化学结构、识别其化学物种，一直是表面科学的核心问题。即使在单个分子层次上，分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性，均表现出显著的特异性。针对分子多维度内禀参量的精密测量，是全局性和综合性理解分子特异性的基础，是一个极具挑战性的前沿问题。 在过去40多年里，扫描隧道显微术（STM）及其衍生出的多种高分辨的显微成像技术，如q-Plus原子力显微术（AFM），已经获得1埃量级的空间分辨能力，但这些显微技术缺乏化学识别能力。 2013年，中国科学技术大学团队利用针尖增强拉曼成像技术（TERS）首次实......阅读全文
院士压轴继往开来，第21届光散射学术大会圆满闭幕
第二十一届全国光散射学术会议于2021年12月28日在线上圆满闭幕。本次会议共收到400余篇摘要与论文投稿，注册600余人，分别来自百余所高校、科研院所和企业。会议主题涵盖了SERS/TERS、材料物理、生物医药等方面，展开了7场大会报告、58场分会邀请报告、67场口头报告、12场仪器展商报告、
中国科大在分子化学识别研究中取得新进展
最近，中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室单分子科学团队的董振超研究小组在高空间分辨的化学识别领域再获重要进展，在国际上首次展示了紧邻的不同分子的实空间拉曼光谱识别。该成果发表在7月27日的《自然·纳米技术》上，论文第一作者为研究小组的博士生江嵩。 纳米尺度上不同物质的化学识别一直是纳米技
原子力显微镜在材料科学研究中的应用
原子力显微镜在材料科学研究中的应用AFM 是利用样品表面与探针之间力的相互作用这一物理现象，因此不受STM 等要求样品表面能够导电的限制，可对导体进行探测，对于不具有导电性的组织、生物材料和有机材料等绝缘体，AFM 同样可得到高分辨率的表面形貌图像，从而使它更具有适应性，更具有广阔的应用空间。AFM
雷尼绍在MRS－Fall会上发布最新联用成果
雷尼绍公司在波士顿MRS Fall会议上正式介绍了公司与布鲁克（Bruker Nano）合作成功研发的最新拉曼光谱仪与原子力显微镜联用系统，受到与会代表们的称赞。这一消息的公布再次证明雷尼绍公司技术创新的企业宗旨。 此款Raman-AFM联用系统是由雷尼绍最高自动化程度的inVia-R
AFM电学测量
电学测量如果微悬臂是用导电材料制成或外层镀有导电金属层，则探针可作为一个移动电极来施加电压和探测电流，从而来研究材料的微区电学性质，该技术通常称为导电原子力显微术(conductive-AFM，C-AFM)。利用导电原子力显微术可以探测样品的表面电荷、表面电势、表面电阻、微区导电性、微区介电特性、非
AFM位置检测
位置检测部分主要是由激光和激光检测系统组成。而反馈系统中主要包含一系列的压电陶瓷管。压电陶瓷是一种性能奇特的材料，当在压电陶瓷对称的两个端面加上电压时，压电陶瓷会按特定的方向伸长或缩短。而伸长或缩短的尺寸与所加的电压的大小成线性关系。即可以通过改变电压来控制压电陶瓷的微小伸缩。通常把三个分别代表X，
AFM应用实例
应用实例1．应用于纸张质量检验。 2．应用于陶瓷膜表面形貌分析。 3．评定材料纳米尺度表面形貌特征陶瓷膜表面形貌的三维图象
AFM的介绍
AFM全称Atomic Force Microscope，即原子力显微镜，它是继扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope）之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器，可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测，或者直接进行纳米操纵；现
快速AFM－技术
快速AFM 技术通常的AFM扫描速度较慢，不能满足许多动态现象的研究需求，快速AFM 技术(high speed AFM，HS-AFM)的核心限制因素是微悬臂探针的自然带宽，其在真空、大气及液体环境下分别是几赫兹，几千赫兹和几万赫兹。因此，在液体环境下更容易实现HS-AFM，但还需要具有高带宽(兆赫
AFM曲线测量
曲线测量SFM除了形貌测量之外，还能测量力对探针-Zt（Zs）。它几乎包含了所有关于样品和针尖间相互作用的必要信息。当微悬臂固定端被垂直接近，然后离开样品表面时，微悬臂和样品间产生了相对移动。而在这个过程中微悬臂自由端的探针也在接近、甚至压入样品表面，然后脱离，此时原子力显微镜/AFM测量并记录了探
AFM检测技术
原子力显微镜(Atomic Forcc Microscopc,AFM),也称扫描力显微镜(scanning FOrccMicroscopc,sFM),是一种纳米级高分辨的扫描探针显微镜,优于光学衍射极限1000倍。 ADM811原子力显微镜是由IBM公司苏黎世研究中心的格尔德・宾宁与斯福
AFM形态结构
形态结构 作为新兴的形态结构成像技术，AFM实现了对接近自然生理条件下生物样品的观察。这主要由于它具备以下几个特点: 1).与扫描电镜和透射电镜这些高分辨的观测技术相比，样品制备过程简便，可以不需染色、包埋、电镀、电子束的照射等处理过程; 2).除对大气中干燥固定后样品的观察外，还能对液体中样
AFM工作原理
AFM工作原理 将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一个微小的针尖，其尖端原子与样品表面原子间存在及极微弱的排斥力，利用光学检测法或隧道电流检测法，通过测量针尖与样品表面原子间的作用力获得样品表面形貌的三维信息。图1 AFM 工作原理示意图 下面，我们以激光检测原子力显微镜
AFM光学测量
光学测量突破光学衍射极限实现纳米级的光学成像与探测，一直是光学技术发展的前沿。2014 年诺贝尔化学奖授予了突破光学衍射极限的超分辨光学显微成像技术，包括受激发射损耗显微术、光敏定位显微术、随机光学重建显微术、饱和结构照明显微技术等。将AFM与光学技术结合起来，可以研究微纳米尺度下的光学现象和进行光
AFM应用实例
应用实例 1．应用于纸张质量检验。 2．应用于陶瓷膜表面形貌分析。 3．评定材料纳米尺度表面形貌特征 原子力显微镜是以扫描隧道显微镜基本原理发展起来的扫描探针显微镜。原子力显微镜的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜是利用一种小探针在样品表面上扫描，从而
AFM力学测量
力学测量在纳米材料和器件的诸多性质中，力学性质不仅面广而且也是评价纳米材料和器件的主要指标，是纳米材料和器件得以真正应用的关键。目前关于AFM的微纳米力学研究，已在纳米材料力学性质、纳米摩擦等领域取得了较大进展。在AFM接触模式下，研究样品材料微纳尺度内的形貌和力学性质(包括杨氏模量、硬度、粘弹性、
AFM简谈
原子力显微镜（AFM）虽然名字里有“显微镜”三个字，但它并不像光学显微镜和电子显微镜那样能“看”微观下的物体，而是通过一根小小的探针来间接地感知物体表面的结构，得到样品表面的三维形貌图象，并可对三维形貌图象进行粗糙度计算、厚AFM主要由带针尖的微悬臂、微悬臂运动检测装置、监控其运动的反馈回路、使样品
AFM相移模式
相移模式(相位移模式)作为轻敲模式的一项重要的扩展技术，相移模式(相位移模式)是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。因此利用相移模式(相位移模式)，可以在纳米尺度上获得样品表面局
AFM热学测量
热学测量目前，微纳米尺度下的热物性研究受到了极大的挑战：一方面，许多热物性的基础概念性问题不清楚，如微观尺度下非平衡态的温度如何定义等；另一方面，传统测试系统由于自身精度限制，很多热物性参数都无法直接测量，因此，无论是微纳尺度下热传导等的理论机制研究，还是微纳电子学和能源器件中的热传导、热耗散、热转
AFM磁学测量
磁学测量磁性纳米结构和材料在高密度磁存储、自旋电子学等领域有着广泛的应用前景，高空间分辨的磁成像和磁测量技术将有利于推动磁性纳米结构和材料的研究。基于扫描探针及其相关技术，发展出一系列纳米磁性成像与测量的技术和方法，包括磁力显微术、磁交换力显微术、扫描霍尔显微术、扫描超导量子干涉器件显微术、扫描磁共
AFM应用举例
AFM应用举例由于原子力显微镜对所分析样品的导电性无要求，因此使其在诸多材料领域中得到了广泛应用。透明导电的ITO薄膜，随着成膜方法、膜厚、基底温度等成膜条件变化，而表面形貌不同。将膜厚120nm（左）与450nm（右）的ITO薄膜进行比较时，随着膜厚的增加，每个结晶颗粒明显地长大。另外，明显地观
肿瘤细胞的又一杀手锏：学会TERS
6年前，加州大学圣地亚哥分校医学系教授、Moores癌症中心的肿瘤免疫学家Maurizio Zanetti在《PNAS》上发表过一篇文章，表明癌细胞能利用应激哺乳动物细胞的未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR），与免疫细胞“社交”，尤其是来源于骨髓的免疫细胞
AFM盘点：主流产品技术特点
自首台AFM问世以来，由于其区别于电子显微镜，可提供真正三维表面图像;样品无需特殊处理，减免样品不可逆转伤害;常压、液体工作环境的允许，可用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织;不受样品导电性质的限制，拥有比STM更广泛的应用等优点。在短短31年的时间里，AFM表征技术得到了迅速的发展。AFM系统主
STM的工作原理是什么？
STM是利用量子隧道效应工作的。若以金属针尖为一电极，被测固体样品为另一电极，当他们之间的距离小到1nm左右时，就会出现隧道效应，电子从一个电极穿过空间势垒到达另一电极形成电流。且其中Ub：偏置电压；k：常数，约等于1，Φ1/2：平均功函数，S：距离。 从上式可知，隧道电流与针尖样品间
扫描探针显微镜的性能及应用研究
扫描探针显微镜是一种强有力的表面分析仪器,它主要包括扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM).敲击模式的AFM更是被广泛地用来研究各种材料的表面及微观结构.但是由于敲击模式工作原理的复杂性,为了得到真实的样品结构,就必须选择合适的扫描参数.该文用敲击模式AFM研究了不同材料的微观结构,研究了
研究人员用原子力显微镜在原子水平“看”键的断裂和形成
化学键的打开和形成是发生化学反应的必经过程，科学家们也向往能够直接“看到”这些过程。 最近，以苏黎世IBM研究中心科学家Leo Gross为首的研究团队使用扫描隧道显微镜（scanning tunneling microscopy，STM）触发一个单分子反应，并用原子力显微镜（atomic f
原子力显微镜是不是扫描探针显微镜
原子力显微镜（AFM）是扫描探针显微镜（SPM）的一种。SPM也包括STM等。可参看《分子手术与纳米诊疗：纳米生物学及其应用》。
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。
扫描隧道显微镜的技术局限介绍
尽管STM有着EM、FIM等仪器所不能比拟的诸多优点，但由于仪器本身的工作方式所造成的局限性也是显而易见的。这主要表现在以下两个方面①STM的恒电流工作模式下，有时它对样品表面微粒之间的某些沟槽不能够准确探测，与此相关的分辨率较差。在恒高度工作方式下，从原理上这种局限性会有所改善。但只有采用非常尖锐
描述扫描隧道显微镜的局限性
尽管STM有着EM、FIM等仪器所不能比拟的诸多优点，但由于仪器本身的工作方式所造成的局限性也是显而易见的。这主要表现在以下两个方面 ①STM的恒电流工作模式下，有时它对样品表面微粒之间的某些沟槽不能够准确探测，与此相关的分辨率较差。在恒高度工作方式下，从原理上这种局限性会有所改善。但只有采用