了解探针
AFM探针是悬挂式悬臂的自由端的尖锐尖端,该尖端连接到探针支架上。典型的尺寸为千分尺尺度,尖端半径为几纳米至数十纳米。

悬臂连接到毫米刻度上的矩形芯片上,使用户能够抓住探针并将其放在探针架中,因此可以在原子力显微镜上使用。AFM提示是使用半导体行业开创的过程制作的。今天被称为MEMS技术,大多数探针都是由硅和氮化硅制成的。


悬臂末端的尖端可以是不同的长度,尖锐或钝的,并涂有不同的材料,以实现不同的扫描特性,包括更长的磨损,材料粘合和磁化材料。

除了尖端上的不同涂料外,悬臂还设计为不同的规格,以便与他们正在扫描的样品和正在使用的AFM模式更好地相互作用。例如,不同的频率可以更快或较慢扫描,并且弹簧常数可以使与样品表面更柔和或更难相互作用。随着时间的流逝,探针被认为是消耗品。
如何选择探针:

有了所有可用的探针,您如何选择合适的探针?

没有一个尺寸适合的解决方案来选择正确的AFM探测器。您如何确定哪一个是适合您的实验的?即使对于熟练的用户,选择正确的探针也可能令人生畏。从不起作用的工作到样品污染或损害,采用不适当的探测器可能会证明是灾难性的。

我们的应用程序团队科学家bob综合app官网登录使用了不同的模式,条件和探针扫描了许多类型的材料和生物样品。该网络研讨会旨在使您成为专家,无论您的技能水平如何,都可以选择合适的探测器以匹配您的AFM实验。

了解模式
接触模式可用于通过保持恒定力与样品接触来对样品形象进行图像形象。悬臂在扫描过程中根据需要升高或降低,以保持悬臂偏转的恒定。
敲击模式是最受欢迎的AFM成像模式之一,可用于测量各种样本上的地形。悬臂在共振处或接近共振处,其幅度在扫描过程中保持恒定。
诸如Cypher VRS1250之类的视频速率AFM使用较小,更快的悬臂使用敲击模式成像,以每秒的速度达到高达45帧的速度,从而使它们能够捕获纳米级动态事件的细节。
在双峰双AC中,悬臂在两个单独的共振模式下模拟驱动。该技术通常提供与材料特性相关的增强甚至独特的对比度。
接触共振AFM通过测量与样品接触的AFM探针的共振频率来探测材料的局部弹性。
开尔文探针显微镜(KPFM)是一种两次通用成像模式,导电尖在第一次通过时以敲击模式为表面,然后通过恒定的高度提起以获取Quntitative。
静电力显微镜(EFM)是一种两次通用成像模式,其中样品的长距离静电力在初始表面通道后在次级通过中定性成像。可以成像被困的电荷,电位或样品的电导率或介电常数的变化。
快速力量映射模式在捕获图像中的每条曲线时,以高速(最高2500 Hz)测量力距离曲线。实时和离线分析模型均可用于计算获得的力曲线的模量,粘附和其他属性。
在力曲线测量过程中,悬臂朝向样品表面,然后在记录其经历的力时越过样品表面。可以研究诸如蛋白质展开,粘附和样品粘弹性之类的现象。
AM-FM是用于粘弹性映射的成像模式。悬臂在两个单独的共振模式下同时驱动。对于较高的模式,频率的变化被重新构造为样品刚度和弹性,而振幅的变化与样品耗散和损失有关。
扫描电容显微镜(SCM)是一种使用微波射频(RF)信号来映射电荷载体位置,掺杂剂水平和掺杂剂类型(P-TYPE与N-type)在半导体和其他样品中。
横向力显微镜(LFM)可用于研究纳米脱水学,并在接触模式下与尖端扫描垂直于悬臂的长轴的尖端扫描。悬臂的腐败弯曲将导致横向信号发生变化。
磁力失误(MFM)是一种两次通用成像模式,其中磁化尖端在第一个通过中的表面图像,然后通过恒定高度将其提起,以在第二次通过中成像长距离磁力。
导电AFM(ORCA)在接触模式下进行扫描,同时测量流过样品的任何电流INO导电尖端。此外,此模式允许可以在特定的用户定义点进行局部I-V测量。
扫描隧道显微镜(STM)是基于量子隧穿的概念的AFM成像模式。当将尖端带到非常靠近的表面以进行检查时,两者之间施加了偏置电压,可以使电子通过将它们分开的真空穿过隧道。所得的隧穿电流是尖端位置,施加电压和样品状态(LDOS)的局部密度的函数。通过在尖端扫描整个表面时监视电流来获取信息,通常以图像形式显示。
纳米级依赖性介质分解是一种点测量模式,用于研究纳米级的介电分解。高压偏置坡道被发送到尖端,直到样本中的故障事件发生为止。
纳米光刻是一种功能,其中尖端用于在样品表面上划痕或写入。几何形状,徒手图和导入的图像可用于定义光刻。
力图只是力曲线的数组。除了许多其他预设甚至自定义计算的数量外,还可以从该数组的力曲线中提取样品高度,样品模量和尖端样本粘附等数量。
扫描热显微镜(STHM)是一种用于测量样品温度的模式。对于等温样品,可以使用STHM来绘制样品导热率中的变化。
电化学应变显微镜(ESM)用于研究固体中的电化学过程和离子转运。悬臂通过应用AC偏置以其接触共振的速度驱动,从而诱导离子运输,进而导致适当样品中的表面变形,从而驱动悬臂。
快速映射是一种在高速采集的力曲线阵列中连续收集电流的模式。由于尖端没有扫描表面,因此可以生成样品的当前地图,从而产生最小的尖端磨损。
就像传统的敲击模式一样,该模式可用于测量各种样本上的地形。悬臂不是基本的频率,而是以第二,第三,第四,有时甚至更高的本本征的共振频率驱动(不要与较高的谐波混淆)。每个较高的本征模具有越来越高的灵敏度和越来越高的刚度,可以在亚NM振幅下进行有效成像,从而使某些样品更容易使分子和原子尺度成像变得更容易。
PFM用于成像材料的机电响应。应用于尖端的交流偏置会引起适当样品的机械响应。悬臂可以驱动并保持其接触共振或以固定频率激发。
该技术映射样品的损耗切线,这是悬臂敲击表面时消散的能量与存储的能量之比。
在力调制中,悬臂在与样品接触时驱动在共振以下。悬臂的幅度响应表示样品刚度。
该模式使用敲击模式来跟踪3电极电化学电池中液体中样品的地形(通常为电解质溶液)。AFM探针不是电子电路的一部分,只是地形的观察者。外部电位仪监测或驱动样品表面上的电化学反应,所得图像可以帮助揭示表面构象变化,这是应用偏置或时间的函数。
在TMNI中,通过降落在样品表面,用探针加热样品并测量挠度来进行点测量。使用TMNI,用户能够在其样品(通常是聚合物)上的特定点上了解玻璃过渡温度(TG)和熔化温度(TM)。