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原子力显微镜使用方法

  原子力显微镜(AFM),一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。

原子力显微镜的样品制备

  粉末样品的制备:原子力显微镜粉末样品的制备常用的是胶纸法,先把两面胶纸粘贴在样品座上,然后把粉末撒到胶纸上,吹去为粘贴在胶纸上的多余粉末即可。

  块状样品的制备:玻璃、陶瓷及晶体等固体样品需要抛光,注意固体样品表面的粗糙度。

  液体样品的制备:原子力显微镜液体样品的浓度不能太高,否则粒子团聚会损伤针尖。(纳米颗粒:纳米粉末分散到溶剂中,越稀越好,然后涂于云母片或硅片上,手动滴涂或用旋涂机旋涂均可,并自然晾干)。

原子力显微镜.jpg

原子力显微镜使用说明

  一、设备开机

  1、打开原子力显微镜主机电源。

  2、开启电脑、运行软件。

  3、在软件界面点击SPM init进行设备初始化,如显示SPM OK可继续操作,如不显示SPM OK重启软件。

  4、点open door开操作门,点灯泡按钮照亮。

  二、样品准备

  1、将表面洁净样品使用专用双面胶粘贴至设备配备的圆形载物片上(Z好两个台子一起使用,以便旋转样品)。

  2、通过检测组件上的按钮或者软件点open door开启样品室舱门,点灯泡按钮照亮,点击软件界面上的AFM-STM退针钮使显微镜探头缩回。

  3、使用专用镊子将样品连同载物片放入磁性样品台上,小心调整样品区域之中间。小心不要碰触探头、激光源等。

  4、点击原子力显微镜软件界面的AFM-STM使探头移回。关闭舱门。

  三、操作程序

  1、运行软件的camera功能。

  2、运行软件的aiming功能。

  3、运行AFM钮,使针头伸出。

  4、运行软件的Resonance功能,选择semicontact模式,在probes里选择对应针尖,点击Auto,调节探针悬臂的共振频率。

  5、运行landing,观察way值变化。

  6、运行软件的Approach功能,自动完成下针。使探针下降至检测距离。

  7、点击Scanning按钮,开始样品扫描,扫描图样将自动保存至指定文件夹。

  注意:①除去扫描过程,其他改变任何程序或移动样品的操作都应先关闭反馈键使ON变为OFF。②取放样品时均应首先软件操作使探头缩回。③原子力显微镜扫描结果的优劣决定于当前探针状态(是否断针和污染)和所选用的反馈灵敏度Gain。在确保不损伤仪器以及珍贵探针的情况下进行优化调节。④原子力显微镜扫描过程中需要大幅移动样品,应当在Approach功能区将样品台下降至足够的高度,防止损伤探针。

  四、换样品及关机程序

  1、关闭反馈键off。

  2、运行Approach蓝色move使样品下降,一般点击3-4次。

  3、软件控制缩回探头,样品取出(如果是换下一个样品,则重复二、三中的步骤,如果测试完毕,则继续以下步骤)、关闭舱门。

  4、关闭软件及电脑。

  5、关闭原子力显微镜主机电源。

原子力显微镜伪像分析

  原子力显微镜的一个重要应用就是对样品表面的微纳米级尺寸特征进行成像,但在扫描成像的过程中,由于针尖的影响作用,使得扫描所获图像是原子力探针和样品共同作用的结果,而不是样品形貌的真实描述。

原子力显微镜.jpg

原子力显微镜测试技巧

  样品的预处理:在原子力显微镜下看样品表面是否干净,平整,如果有污染或不平整,务必重新制样。虽然针尖能测试的有效高度为6微米,水平范围100微米。但事实上,水平和高度方面任接近何一个极限,所测得的图象效果将很差,且针尖很容易破坏和磨损。

  下针:在选好模式下针前,务必找到样品表面,调好焦距。扫描范围先设置为0,当针尖接触到样品表面后,再扩大扫描范围,保护下针时破坏针尖。

  扫图:为了得到好的图象,须调好trace和retrace,一般来说调电压效果会好一些。探针在多次使用后或样品表面比较粗糙,扫描范围太小时,trace和retrace重合会比较困难,可以增大扫描范围或将样品烘干后再测。测试时应保持安静,空调等低频噪音也会影响测试;如果环境太吵,可以降低图象分辨率,减小外界的影响,或降低扫描频率。


2005-03-25 浏览次数:1940次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_2875.html
延伸阅读
  • 原子力显微镜操作步骤
    原子力显微镜是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。

    03-26

  • 原子力显微镜样品制备
    原子力显微镜(AFM)是一种利用原子、分子间的相互作用力来观测物体表面微观形貌和力学特性的新型实验技术。原子力显微镜作为从纳米尺度研究不同材料特性的方法日益受到重视,它已成为测量复合材料纳米尺度和微观尺度相互作用力的理想工具。

    03-26

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