??AFM（原子力顯微鏡）是SPM（掃描探針顯微鏡）的一種，是可以觀察納米尺寸樣品形狀的顯微鏡的總稱。通過將稱為探針的納米級鋒利針靠近樣品，可以基于表面相互作用以納米級分辨率測量表面形狀。

最常見的應(yīng)用是獲得納米級高度圖像。您可以獲得光學(xué)或激光顯微鏡無法看到的形狀和準(zhǔn)確的高度信息。此外，與電子顯微鏡不同，它不依賴于測量環(huán)境或樣品的電導(dǎo)率。除了成像之外，還可以以皮牛頓到納牛頓分辨率獲得探頭和樣品之間的機(jī)械響應(yīng)（力學(xué)-距離曲線）。

AFM（原子力顯微鏡）的應(yīng)用

AFM主要用于工業(yè)領(lǐng)域的檢測目的，因為它可以揭示從納米級（1nm=10-9m）到埃（0.1nm）級的表面不規(guī)則性。

例如，用于測量半導(dǎo)體基板表面處理的均勻性和粗糙度，以及檢查金、銅等金屬制成的電極鍍層的腐蝕和劣化情況。 此外，出于研究目的，它還用于以微創(chuàng)方式觀察蛋白質(zhì)等生物分子的反應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化。

1. 聯(lián)系方式

一種在施加反饋的同時操縱樣品表面的模式，以使懸臂和樣品之間作用的排斥力恒定。這是AFM 最標(biāo)準(zhǔn)的測量模式。

2.非接觸模式/動態(tài)模式

名稱因制造商而異，但它使懸臂在共振頻率附近振動。在這種狀態(tài)下，當(dāng)懸臂尖端接近樣品時，振幅會發(fā)生變化。該模式利用這一現(xiàn)象進(jìn)行運(yùn)算，使得振幅恒定，獲得樣品高度方向的位移。

AFM（原子力顯微鏡）原理AFM 通過利用作用在懸臂梁和樣品表面上的原子力檢測懸臂梁的位移來進(jìn)行測量。 最常見的位移檢測方法是使用光電二極管檢測懸臂梁位移。

用光照射懸臂背面的平面并監(jiān)測反射光。當(dāng)懸臂被原子力吸引到樣品表面時，檢測到反射光的角度并檢測懸臂的角度。再次修正需要反饋。此時的控制圖案被可視化為表面凹凸形狀。這種檢測方法稱為光學(xué)杠桿法。

另一種方法是使用壓電元件使懸臂上下振動并監(jiān)測此時的振幅、相位和頻率。通過掃描懸臂進(jìn)行測量，同時應(yīng)用反饋以保持這些值恒定。

另一種方法是通過測量懸臂的彎曲來直接測量所施加的力。它特別用于觀察細(xì)胞等生物樣品，但在這種情況下，它用于測量膜蛋白的定位和細(xì)胞的機(jī)械特性，而不是表面形貌的測量。