上一期和大家分享了原子力顯微鏡有三種工作成像模式的前兩種，分別是接觸模式、輕敲模式。本期繼續(xù)和大家分享第三種模式——非接觸模式。具體內(nèi)容請(qǐng)跟本原的小編一起來看一下。
在這種模式下，懸臂上的探針并不接觸樣品表面，而是以比其共振頻率略高的頻率振動(dòng)，振幅通常小于幾納米。范德華力在探針距離表面樣品1~3納米時(shí)最強(qiáng)，它與其他在表面上的長(zhǎng)程力會(huì)降低懸臂的振動(dòng)頻率。通過調(diào)整探針與樣品間的平均距離，頻率的降低與反饋回路一起保持不變的振動(dòng)頻率或振幅。測(cè)量(x,y)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上的探針與樣品間的距離即可讓掃描軟件構(gòu)建出樣品表面的形貌。
在接觸模式下掃描數(shù)次通常會(huì)傷害樣品和探針，但非接觸模式則不會(huì)，這個(gè)特點(diǎn)使得非接觸模式通常用來測(cè)試柔軟的樣品，如生物組織和有機(jī)薄膜；而對(duì)于堅(jiān)硬樣品，兩個(gè)模式得到的圖像幾乎一樣。然而，如果在堅(jiān)硬樣品上裹有一層薄膜或吸附有流體，兩者的成像則差別很大。接觸模式下探針會(huì)穿過液體層從而成像其下的表面，非接觸模式下則探針只在吸附的液體層上振動(dòng)，成像信息是液體和下表面之和。
動(dòng)態(tài)模式下的成像包括頻率調(diào)制和更廣泛使用的振幅調(diào)制。頻率調(diào)制中，振動(dòng)頻率的變化提供探針和樣品間距的信息。頻率可以被非常靈敏地測(cè)量，因此頻率調(diào)制使用非常堅(jiān)硬的懸臂，因其在非?？拷砻鏁r(shí)仍然保持很穩(wěn)定；因此這種技術(shù)是第一種在超高真空條件下獲得原子級(jí)分辨率的原子力顯微鏡技術(shù)。振幅調(diào)制中，懸臂振幅和相位的變化提供了圖像的反饋信號(hào)，而且相位的變化可用來檢測(cè)表面的不同材料。振幅調(diào)制可用在非接觸模式和間歇接觸領(lǐng)情況。在動(dòng)態(tài)接觸模式中，懸臂是振動(dòng)的，以至懸臂振動(dòng)懸臂探針和樣品表面的間距是調(diào)制的。振幅調(diào)制也用于非接觸模式中，用來在超高真空條件下使用非常堅(jiān)硬的懸臂和很小的振幅來得到原子級(jí)分辨率。
綜上所述就是廣州本原納米儀器有限公司的小編和大家分享的原子力顯微鏡有三種工作成像模式的全部?jī)?nèi)容。