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原子力顯微鏡（AFM）是如何將樣品的表面特性呈現(xiàn)出來的
原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy，AFM)的基本原理是：將一個(gè)對微弱力極敏感的微懸臂一端固定，另一端有一微小的針尖，針尖與樣品表面輕輕接觸，由于針尖原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力，通過在掃描時(shí)控制這種力的恒定，帶有針尖的微懸臂將對應(yīng)于針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運(yùn)動(dòng)。利用光學(xué)檢測法或隧道電流檢測法，可測得微懸臂對應(yīng)于掃描各點(diǎn)的位置變化，從而可以獲得樣品表面形貌的信息。
原子力顯微鏡(AFM)系統(tǒng)可分成三個(gè)部分：力檢測部分、位置檢測部分、反饋系統(tǒng)。
1、力檢測部分：
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中，所要檢測的力是原子與原子之的范德華力。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂(cantilever)來檢測原子之間力的變化量。這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如：長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。
2、位置檢測部分：
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中，當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后，會(huì)使得懸臂cantilever擺動(dòng)，所以當(dāng)激光照射在cantilever的末端時(shí)，其反射光的位置也會(huì)因?yàn)閏antilever擺動(dòng)而有所改變，這就造成偏移量的產(chǎn)生。在整個(gè)系統(tǒng)中是依靠激光光斑位置檢測器將偏移量記錄下并轉(zhuǎn)換成電的信號，以供SPM控制器">控制器作信號處理。
3、反饋系統(tǒng)：
在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中，將信號經(jīng)由激光檢測器取入之后，在反饋系統(tǒng)中會(huì)將此信號當(dāng)作反饋信號，作為內(nèi)部的調(diào)整信號，并驅(qū)使通常由壓電陶瓷管制作的掃描器做適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)，以保持樣品與針尖保持合適的作用力。
原子力顯微鏡(AFM)便是結(jié)合以上三個(gè)部分來將樣品的表面特性呈現(xiàn)出來的：在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中，使用微小懸臂(cantilever)來感測針尖與樣品之間的交互作用，這作用力會(huì)使cantilever擺動(dòng)，再利用激光將光照射在cantilever的末端，當(dāng)擺動(dòng)形成時(shí)，會(huì)使反射光的位置改變而造成偏移量，此時(shí)激光檢測器會(huì)記錄此偏移量，也會(huì)把此時(shí)的信號給反饋系統(tǒng)，以利于系統(tǒng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，后再將樣品的表面特性以影像的方式給呈現(xiàn)出來。
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