島津spm-9500原子力顯微鏡原理及操作流程(編輯修改稿)
2025-01-31 23:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在液體中成像 。 ? 接觸模式 （ Contact Mode）： 優(yōu)點：掃描速度快，是唯一能夠獲得“原子分辨率”圖像的 AFM垂直方向上有明顯變化的質(zhì)硬樣品，有時更適于用 Contact Mode掃描成像。 缺點：橫向力影響圖像質(zhì)量在空氣中，因為樣品表面吸附液層的毛細作用使針尖與樣品之間的粘著力很大，橫向力與粘著力的合力導(dǎo)致圖像空間分辨率降低，而且針尖掛擦樣品會損壞軟質(zhì)樣品（如生物樣品，聚合體等）。 ? 非接觸模式 （ NonContact Mode）： 優(yōu)點：沒有力作用于樣品表面。 缺點：由于針尖與樣品分離，橫向分辨率低；為了避免接觸吸附層而導(dǎo)致針尖膠粘，其掃描速度低于 Tapping Mode和 Contact Mode AFM。通常僅用于非常怕水的樣品，吸附液層必須薄，如果太厚，針尖會陷入液層，引起反饋不穩(wěn)，刮擦樣品。由于上述缺點， oncontact Mode的使用受到限制。 ? 輕敲模式 （ Tapping Mode）： 優(yōu)點：很好的消除了橫向力的影響。降低了由吸附液層引起的力，圖像分辨率高，適于觀測軟、易碎、或膠粘性樣品，不會損傷其表面。 缺點：比 Contact Mode AFM 的掃描速度慢。 表面形貌的表征 ? 通過檢測探針 樣品作用力可表征樣品表面的三維形貌，這是 AFM最基本的功能。由于表面的高低起伏狀態(tài)能夠準(zhǔn)確地以數(shù)值的形式獲取，對表面整體圖像進行分析可得到樣品表面的粗糙度 Roughness)、顆粒度 (Granularity)、平均梯度 (StepHeight)、孔結(jié)構(gòu)和孔徑分布等參數(shù)；對小范圍表面圖像分析還可得到表面物質(zhì)的晶形結(jié)構(gòu)、聚集狀態(tài)、分子的結(jié)構(gòu)、面積和表面積及體積等；通過一定的軟件也可對樣品的形貌進行豐富的三維模擬顯示如等高線顯示法、亮度 高度對應(yīng)法等，亦可轉(zhuǎn)換不同的視角，讓圖像更適于人的直觀視覺。 表面物化屬性的表征 ? AFM的一種重要的測量方法是力 距離曲線，它包含了豐富的針尖 樣品作用信息。在探針接近甚至壓入樣品表面又隨后離開的過程中，測量并記錄探針?biāo)艿降牧?，就得到針尖和樣品間的力 距離曲線。通過分析針尖 樣品作用力，就能夠了解樣品表面區(qū)域的各種性質(zhì)如壓彈性、粘彈性、硬度等物理屬性；若樣品表面是有機物或生物分子，還可通過探針與分子的結(jié)合拉伸了解物質(zhì)分子的拉伸彈性、聚集狀態(tài)或空間構(gòu)象等物理化學(xué)屬性；若用蛋白受體或其它生物大分子對探針進行修飾 (functionization)，探針則會具有特定的分子識別功能，從而了解樣品表面分子的種類與分布等生物學(xué)特性。 ? (1） 研究對象 ：有機固體、聚合物以及生物大分子等； ?（ 2） 樣品的載體 ：云母片、玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等。最常用的是新剝離的云母片，因為其非常平整且容易處理；拋光硅片最好用濃硫酸與 30%雙氧水的 7∶3 混合液在 90 ℃ 下煮 1h；利用電性能測試時需要導(dǎo)電性能良好的載體，如石墨或鍍有金屬的基片。 ?（ 3） 樣品的厚度 ：最大為 10 mm。 ?（ 4） 樣品的大小及重量 ：試樣的大小以不大于試樣臺的大?。ㄖ睆?20 mm）為標(biāo)準(zhǔn)，最大值約為 40 mm。樣品不宜過重，如果過重，有時會影響 Scanner的動作。 ?（ 1） 啟動儀器 ： ? 接通電源，先打開控制器，再打開 AFM主機；開啟計算機并雙擊 SPM9500打開軟件（待主機的READY鍵變亮穩(wěn)定后）； ? 預(yù)熱 20— 30分鐘； ?（ 2） 放樣品 ： 待信號為 5個以上時，將待測樣品用鑷子輕輕放入樣品臺； ?（ 3）
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