原子力顯微鏡于材料學中的運用剖析
點擊次數：2023 更新時間：2021-01-19
隨著人類科研的發展，納米尺度上物質的結構、相互作用以及一些特殊的現象等越來越受到關注，所以各種研究方法和儀器手段也應運而生。原子力顯微鏡利用其微懸臂上尖細探針與樣品的原子之間的作用力，從而達到檢測的目的。其具有原子級的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導體，也可以觀察非導體，從而彌補了掃描隧道顯微鏡的不能觀察非導體的不足。
原子力顯微鏡待測樣品無需導電；可得到高分辨物體表面的三維形貌；可以在多種環境(如真空、大氣、溶液、低溫等)下工作；可以進行連續動態分析。
原子力顯微鏡在材料學上的應用：
1.對材料表面形貌的探測
通過原子力顯微鏡對于材料表面形貌成像時，微懸臂探針與樣品之間的作用力變化可反映樣品表面的三維形貌。由于樣品表面的高低起伏形貌能夠準確地通過數值的形式得到。原子力顯微鏡對材料表面整體圖像進行分析就可以得到樣品表面的粗糙度、顆粒度、平均梯度、孔結構和孔徑分布等參數。原子力顯微鏡也可對樣品的形貌進行豐富的三維模擬顯示，使圖像更適合于人的肉眼直接觀察。
2.對粉體材料的分析
在粉體材料領域的研究中，通過原子力顯微鏡可以從分子或原子水平尺度直接觀察到晶體或非晶體的形貌、缺陷、空位能、聚集能及各種力的相互作用。粉體材料大量存應用于工業生產中，但目前對粉體材料的檢測方法比較少，制樣也比較困難。而原子力顯微鏡作為一種新的檢測手段，其制樣簡單，容易操作。科研人員用化學法制備了SnS粉體，并將SnS粉體旋涂在硅基板上進行原子力顯微鏡成像，球形SnS納米粒子分布均勻。
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