响应式图像

接触模式-恒高模式

在接触操作模式下,扫描中的悬臂偏转会反射作用在尖端上的排斥力。 

在胡克定律下,作用在尖端上的推斥力F与悬臂挠度值x有关:F = -kx,其中k是悬臂弹簧常数。不同悬臂的弹簧常数通常在0.01到几个N / m之间变化。 

在我们的设备中,垂直悬臂挠度值是通过光学配准系统测量的,并转换为电信号DFL。在接触模式下,DFL信号用作表征尖端与表面之间相互作用力的参数。DFL值与作用力之间存在线性关系。在恒定高度操作模式下,显微镜的扫描仪将悬臂的固定端保持在恒定高度值上。因此,扫描时悬臂的挠度反映了所研究样品的形貌。 

等高高度模式具有一些优点和缺点。 

恒定高度模式的主要优点是扫描速度高。它仅受悬臂的共振频率限制。 

等高模式也有一些缺点。样品必须足够光滑。当探索软样品(如聚合物,生物样品,Langmuir-Blodgett薄膜等)时,由于探针扫描头直接与表面接触,它们可能会被划伤而损坏。因此,在扫描具有较高浮雕的软样品时,表面上的压力会发生变化,同时样品表面的局部弯曲也会发生变化。结果,可以证明所获得的样品的形貌变形。由液体吸附层施加的大量毛细作用力可能会降低分离度。

参考文献

  1. Magonov, Sergei N. Surface Analysis with STM and AFM. Experimental and Theotetical Aspects of Image Analysis.VCH 1996.