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原子力顯微鏡是一種以掃描隧道顯微鏡基本原理發(fā)展起來(lái)的掃描探針顯微鏡，利用原子/分子間的相互作用力來(lái)獲得樣品表面微觀形貌和力的信息。原子力顯微鏡是一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)微弱力敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時(shí)它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí)，利用傳感器檢測(cè)這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級(jí)分辨率獲得表面結(jié)構(gòu)信息。
原子力顯微鏡的分辨率在納米量級(jí)，比光學(xué)衍射極限高1000倍以上。信息是通過(guò)用機(jī)械探針“感覺(jué)”或“觸摸”表面來(lái)收集的。壓電元件有助于根據(jù)(電子)命令進(jìn)行微小但精確的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確掃描?？梢詸z測(cè)很多樣品，提供表面研究和生產(chǎn)控制或流程發(fā)展的數(shù)據(jù)，這些都是常規(guī)掃描型表面粗糙度儀及電子顯微鏡所不能提供的。
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