原子力顯微鏡在液體環(huán)境下也可以良好工作

　　原子力顯微鏡是一種分析儀器，可以用來(lái)研究固體材料的表面結構，包括絕緣體。它通過(guò)檢測待測樣品表面與微力傳感元件之間極弱的原子相互作用來(lái)研究材料的表面結構和性能。當對弱力極為敏感的微懸臂一端固定，另一端的靠近樣品時(shí)，會(huì )與樣品發(fā)生相互作用，力的作用會(huì )使微懸臂發(fā)生變形或改變其運動(dòng)狀態(tài)。在對樣品進(jìn)行掃描時(shí)，可以利用傳感器檢測這些變化來(lái)獲得力的分布信息，從而獲得納米級分辨率的表面形態(tài)結構信息和表面粗糙度信息。
 

　　原子力顯微鏡主要由帶的微型懸臂、微型懸臂運動(dòng)檢測裝置、監測其運動(dòng)的反饋回路、掃描樣品的壓電陶瓷掃描裝置、計算機控制的圖像采集、顯示和處理系統組成。微懸臂運動(dòng)可以用電學(xué)方法如隧道電流檢測或光學(xué)方法如光束偏轉和干擾來(lái)檢測。當與樣品之間存在短程斥力時(shí)，通過(guò)檢測斥力可以得到表面原子分辨率圖像。一般來(lái)說(shuō)，分辨率也是在納米級。AFM測量對樣品沒(méi)有特殊要求，可以測量固體表面、吸附系統等。

　　與SEM相比，AFM有很多優(yōu)勢。與電子顯微鏡只能提供二維圖像不同，AFM能提供真實(shí)的三維表面圖像。同時(shí)，AFM不需要對樣品進(jìn)行任何特殊處理，如鍍銅、鍍碳等，這些都會(huì )對樣品造成不可逆的損害。第三，電子顯微鏡需要在高真空環(huán)境下工作，而原子力顯微鏡在常壓甚至液體環(huán)境下也能很好地工作。這樣一來(lái)，它就可以用來(lái)研究生物大分子，甚至是活的生物組織。