AFM

原子力显微镜(AFM)

WITec AFM Principle

原子力显微镜(AFM)基于超尖锐的悬臂探针与样品之间的相互作用,获得样品表面原子级高分辨的形貌。AFM可以同时获得样品的横向与纵向空间信息。除高分辨的表面形貌信息,AFM探针与样品之间的力学相互作用同时反映出材料的局域力学性质,如粘附力和硬度等。

WITec公司的 alpha300 A原子力显微镜

WITec公司的 alpha300 A原子力显微镜基于研究级光学显微镜而设计,是一种可靠、高端的纳米成像系统,同时具有卓越的光学接入、简易悬臂定位与原子级高分辨率。采用高精度陶瓷扫描台及样品台扫描方式,AFM探针获得样品表面形貌图像。

该AFM采用光学显微镜配备高端的相机,有助于高分辨率地样品挑选与测量。 同时观测样品与AFM探针非常有利于样品定位及扫描区域调整。光学显微镜可实现更多的照明及检测方式, 如明暗场,偏光分析及宽场荧光等, 用户可以进一步挑选感兴趣的样品区域。用户只需旋转物镜轮塔,就可以在AFM与光学显微镜之间轻松切换, 依旧保留光学显微镜与AFM性能。

WITec AFM BeamPath

光路

WITec AFM Sample Cantilever View

同时观测样品与AFM探针有利于样品定位及扫描区域调整

数字脉冲力模式

数字脉冲力模式(DPFM)是一种非共振的间歇接触模式。 该模式不仅可以避免接触模式中探针对柔软样品表面的损失, 同时还可以获得更多材料信息。

 

数字脉冲力模式(DPFM)已成AFM的常规模式,大大扩展了原子力显微镜在材料纳米力学性质方面的探测, 如粘附力、刚度、黏度、能量耗散、接触时间与长程力等。该模式的扫描速度与接触或轻敲模式相当,测量频率高达几千像素。

 

数字脉冲力模式采用高速数据采集的电子线路,自由编译的调整发生器及实时数据分析模式。 数据保存后,可进行大量的数据分析与后处理。

DPFM

DPFM电路在探针z轴引入了一个正弦调制,其幅度为10-500nm, 可选择频率可以从100Hz到2kHz,该频率远低于悬臂梁的共振频率。一个完整的力-距离循环以这个速率进行,形成如下图所示的力学信号。

WITec DPFM curves

AFM与其他显微技术联用

WITec 系统的模块化设计可将不同的成像技术融于一台仪器中,如拉曼成像、荧光、明暗场照明、原子力显微镜 (AFM) 以及近场光学显微镜(SNOM 或 NSOM),从而进行更全面的样品分析。通过旋转物镜轮塔,可在不同模式之间轻松切换。

拉曼与AFM

通过将共聚焦拉曼成像与 AFM 结合,可以很容易地将样品的化学性质与表面形貌结构对应起来。WITec推出的alpha 300RA拉曼-AFM的联用显微镜通过这两种互补技术,可以实现灵活、全面的样品表征与分析。

 

TERS (Tip-Enhanced Raman Spectroscopy) is a typical application for combinatorial Raman-AFM microscopes.

 

WITec Raman AFM polymer blend cleavage

WITec 拉曼-AFM 联用显微镜在同一样品区进行共混聚合物拉曼成像(左)和 AFM 成像(右)

WITec AFM Imaging Systems

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