原子力显微镜(AFM) 是一种可达到原子级分辨率的超高分辨率扫描探针显微镜。其核心原理是利用一个微小的探针在样品表面进行扫描,通过检测针尖与样品之间的微弱相互作用力(如原子间范德华力)来呈现表面三维形貌。AFM无需复杂制样,可在常温大气、液体或真空等多种环境下工作,广泛应用于材料科学、生物学、纳米技术和化学等领域。它不仅能实现纳米尺度的形貌成像,还能进行表面力学性质测量、分子间力谱分析等,是表征纳米结构和表面特性的强大工具。
1. 样品状态:可为粉末、液体,块体、薄膜样品;
2. 粉末样品:颗粒一般不超过5微米,提供20mg,液体不少于1ml,尺寸过大请提前咨询客户经理;
3. 粉末/液体样品请务必备注好制样条件,包括分散液,超声时间及配制浓度;
4. 薄膜或块状样品尺寸要求:长宽0.5-3cm之间,厚度0.1-1cm之间,表面粗糙度不超过5um,一定要标明测试面!
5. 测试压电、表面电势的材料需要将样品制备在导电基底上,基底大小大于0.5*0.5cm。其他问题请咨询客户经理。
1. 为什么AFM测试样品颗粒或者表面粗糙度不能过大?
一般来说AFM仪器测试的Z相范围是10um左右(有些仪器可能只有2um),因此样品表面起伏过大的样品可能会超出仪器扫描范围,另外粗糙度比较大的样品会导致针尖易磨钝或者受污染,对图像质量有很大影响,且磨损无法修复增加耗材成本。
2. AFM拍摄不到自己想要的效果,表面形貌或粗糙度与自己预期不符合?
AFM拍摄也需要不断寻找合适的位置拍摄,同一样品不同拍摄部位表面形貌和粗糙度极有可能不一致,因为原子力显微镜成像范围较小,与拍摄样品表面是否均匀息息相关。
3. 样品导电性不好能测AFM吗?需要喷金处理吗?
AFM常规测试项目对样品的导电性没有要求,不导电的样品也是可以测试的,不需要做喷金处理,但是部分电学模块的测试,比如KPFM,是需要样品导电的,金颗粒是有一定尺寸的,喷金后可能会在形貌上有影响,因此一般不建议喷金处理。
4. 如何从AFM结果中获得样品的粗糙度?
表面粗糙度计算,这是AFM的优势,可以得到全图粗糙度和所选区域的粗糙度,Rq:均方根粗糙度和Ra:平均值粗糙度,这两个都能参考,在使用时同组数据保持一致就行。如果需要获得粗糙度值,在AFM的离线软件选中高度图,直接点击roughness即可。
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