原子力显微镜实验报告2016_第1页
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文档简介

1、 三维表面形貌：3)Cu样品的表粗糙度Ra:26.7n30.0nrn40003200210016002100400032001600800800面形扫描范围X:4000nm;Y:4000nm图像大小X:400pixel;Y:400pixel二维图像形三维图像形貌：238.nrn40004000320032002400240016001600800800238.nrn40004000320032002400240016001600800800五、分析和讨论实验结果实验数据分析：从三个实验结果所测量的图貌不难看出，AFM扫描出的图形能直接看出样品的表面结构。从三维图像中物体的起伏情况可以看出样品表

2、面各区域的粗糙度。防止针尖损坏：AFM的针尖是整个仪器最脆弱的部分，一碰即断，所以应该防止一切物体与针尖直接接触。实验过程中针尖容易损坏的环节主要有两个，一是安装针尖的时候，二是进针的时候。本实验实验时针尖已安装好，所以在装样品和粗调是不要碰到尖针。在装样品时维持样品表面的清洁，否则测量的图不清晰。在实验过程中，桌面的震动会是扫描的图形出现一条缝。由于实验采用的是接触模式，周围环境的震动会影响图形的的测量结果，因而开始扫描后尽量保持实验桌的稳定，否则会过大的震动会破坏图形。实验结果讨论：AFM探测到的原子力的由哪两种主要成分组成？一种是吸引力即范德瓦耳斯力；另外一种是电子云重叠而引起的排斥相互

3、作用。怎样使用AFM，才能较好地保护探针？仔细调节接触距离，粗调时，不要让指针压迫样品，保持1mm，扫描过程中保证探针不产生破坏性形变。原子力显微镜有哪些应用？原子力显微镜可以用于研究金属和半导体的表面形貌、表面重构、表面电子态及动态过程,超导体表面结构和电子态层状材料中的电荷密度等。另外原子力显微镜在摩擦学中的有许多应用，如纳米摩擦、纳米润滑、纳米磨损、纳米摩擦化学反应和机电纳米表面加工等。在生物上，原子显微镜可以用来研究生物宏观分子，甚至活的生物组织。观察细胞等等。与传统的光学显微镜、电子显微镜相比，扫描探针显微镜的分辨本领主要受什么因素限制？传统的光学显微镜和电子显微镜存在衍射极限，即只

4、能分辨光波长或电子波长以上线度的结构。而扫描探针显微镜的分辨本领主要取决于：探针针尖的尺寸；微悬臂的弹性系数，弹性系数越低，AFM越灵敏；悬臂的长度和激光光线的长度之比；探测器PSD对光斑位置的灵敏度。对于分辨率一定的图像，扫描范围越小，获得的表面形貌越精细。要对悬臂的弯曲量进行精确测量，除了在AFM中使用光杠杆这个方法外，还有哪些方法可以达到相同数量级的测量精度？可采用电学方法：隧道电流法根据隧道电流对电极间距离非常敏感的原理，将SIM用的针尖置于微悬臂的背面作为探测器，通过针尖与微悬臂间产生的隧道电流的变化就可以检测由于原子间相互作用力令微悬臂产生的形变。电容法通过测量微悬臂与一参考电极间的电容变化来检测微悬臂产生

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