仪器介绍

原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）是一种具有原子级高分辨的仪器，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。AFM通过探测针尖与样品之间的相互作用力来实现表面成像。可测量材料表面的形貌、电学、力学、磁学等性能。

研究院内的AFM是德国Bruker的Dimension iconXR，具有智能模式、Tapping模式和Contact模式3个常规成像模式，以及多种特殊模式，如液下、QNM、PFM、KPFM、MFM、EFM等。

工作原理

AFM的基本原理是：利用微小探针“摸索”样品表面来获得信息。在AFM中，微悬臂的一端固定，另一端带有一微小针尖，微悬臂的长度通常在几个微米到几十个微米之间，针尖的直径则通常在几个纳米到几十个纳米之间。AFM工作时，针尖与样品表面轻轻接触，针尖和样品之间的相互作用力会使微悬臂发生形变或振动。通过检测微悬臂的形变或振动，可以推断出样品表面的形貌和物理性质。

轻敲式（Tapping）模式中，针尖以一定的频率和振幅在样品表面振动，始终不与样品接触。探测器检测的是针尖受迫振动时的共振频率和振幅变化，从而获得样品的表面形貌信息。

样品制备

1、粉末样品：通常超声分散于水或乙醇等溶剂中，再滴到基底（云母片或硅片）上，自然晾干；注意样品分散浓度尽可能小，分散后的溶液要透明，浓度过大样品颗粒容易团聚，很难得到好的图像。

2、块状和薄膜样品：一般用胶粘在样品台或基底上，样品表面尽量平。

3、液体样品：将样品滴到基底（云母片或硅片）上，自然晾干；同样需注意液体样品的浓度，避免团聚。

剪辑：2023级硕士生刘展鹏-郑彦龙团队