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(tan)針掃描(miao):探(tan)針在納米尺度(du)范圍內對樣品表面進行掃描(miao),通常使用精密的掃描(miao)控制系統(tong)來實現。
2.探針(zhen)(zhen)與樣品相互(hu)作用(yong):探針(zhen)(zhen)與樣品表面之間會發生幾(ji)種(zhong)不同的(de)相互(hu)作用(yong),包括(kuo)原子間力(li)、靜電力(li)、磁力(li)等。
3.信號檢(jian)(jian)測:通過探針與(yu)樣品(pin)表(biao)面的相互作用力(li),可(ke)以檢(jian)(jian)測出位移(yi)、彈(dan)性變(bian)形、電(dian)荷轉移(yi)等信號。
4.數(shu)據(ju)處理:采集到(dao)的信號經過(guo)處理和分(fen)析,可(ke)以得到(dao)樣品表面(mian)的形貌(mao)、物理性(xing)質以及(ji)化(hua)學性(xing)質等信息。
技術特(te)點:
1.高分(fen)辨率(lv):能夠實現(xian)納米尺度(du)甚至原子尺度(du)的分(fen)辨率(lv),對樣品(pin)表面進(jin)行高精度(du)的表征和測(ce)量。
2.三維成像:可實現對(dui)樣(yang)品(pin)表(biao)面的三維成像,能夠展現出樣(yang)品(pin)表(biao)面的微觀形貌和結構特征。
3.多參數測量:除了表(biao)面形貌(mao),還能夠測量樣品的磁性(xing)、電性(xing)、力學性(xing)質等多個(ge)參數。
4.原(yuan)位(wei)(wei)操作(zuo):具備原(yuan)位(wei)(wei)加工、原(yuan)位(wei)(wei)化(hua)學(xue)反應(ying)和(he)原(yuan)位(wei)(wei)電子(zi)輸運等(deng)功能(neng),可(ke)進行原(yuan)子(zi)尺度的(de)操作(zuo)和(he)研究。
5.低溫高(gao)真(zhen)空(kong)環境:支持在(zai)低溫或(huo)高(gao)真(zhen)空(kong)環境下對(dui)樣(yang)品進行觀測和測量,適用(yong)于多種材料(liao)和條件。
多(duo)功能掃描探針顯微鏡的應用(yong)領域:
1.納(na)米材料(liao)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu):用于(yu)對納(na)米顆粒、納(na)米線、納(na)米薄膜等納(na)米材料(liao)的表面形貌和性質的研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。
2.生物(wu)醫(yi)學領(ling)域:在(zai)細胞生物(wu)學、生物(wu)醫(yi)學工程等(deng)領(ling)域,用于觀(guan)(guan)察和測量生物(wu)樣品的微觀(guan)(guan)結構。
3.界(jie)面化(hua)學(xue):用于研究材料表面的化(hua)學(xue)反應、催(cui)化(hua)作用等(deng)界(jie)面化(hua)學(xue)過程。
4.磁(ci)性(xing)(xing)材料(liao)研究(jiu):對磁(ci)性(xing)(xing)材料(liao)的(de)微觀磁(ci)結構和磁(ci)性(xing)(xing)性(xing)(xing)質進(jin)行觀測(ce)和測(ce)量。
5.納米器件制備與測試:用于納米器件的(de)制備、操作和性能測試,如納米電(dian)子(zi)器件、納米光(guang)學(xue)器件等。