什麼是原子力顯微鏡？
原子力顯微鏡(atomic force microscope ，afm)，一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和乙個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。
原子力顯微鏡的工作原理
afm是用乙個一端裝有探針而另一端固定的彈性微懸臂來檢測樣品表面資訊的。當探針掃瞄樣品時，與樣品和探針距離有關的相互作用力作用在針尖上，使微懸臂發生形變。afm系統就是通過檢測這個形變數，從而獲得樣品表面形貌及其他表面相關資訊。
作用機制
當兩個物體的距離小到一定程度的時候，它們之間將會有原子力作用。這個力主要與針尖和樣品之間的距離有關。從對微懸臂形變的作用效果來分，可簡單將其分為吸引力和排斥力，它們分別在不同的工作模式下、不同的作用距離起主導作用。探針與樣品的距離不同，作用力的大小也不相同，針尖/樣品距離曲線如圖所示。
成像原理
afm的微懸臂綿薄而修長，當對樣品表面進行掃瞄時，針尖與樣品之間力的作用會使微懸臂發生彈性形變，針尖碰到樣品表面時，很容易彈起和起伏。如果檢測出這種形變，就可以知道針尖-樣品間的相互作用力，從而得知樣品的形貌。
微懸臂形變的檢測方法一般有電容、隧道電流、外差、自差、雷射二極體反饋、偏振、偏轉方法。偏轉方法是採用最多的方法，也是原子力顯微鏡批量生產所採用的方法。下圖就是光束偏轉法的原理圖。
工作模式
非接觸模式是控制探針一直不與樣品表面接觸，讓探針始終在樣品上方5～20nm距離內掃瞄。
輕敲模式是介於接觸模式和非接觸模式之間新發展起來的成像技術，類似與非接觸模式。
afm的實驗操作
以spa-300hv型顯微鏡為例，其主要包括以下四個系統：減震系統、頭部系統、電子學控制系統、計算機軟體系統。
afm應用
在電化學領域，afm已應用於現場電化學研究。這些研究主要有介面動態學、介面結構的表徵、化學材料及結構，如研究和觀察單晶、多晶區域性表面結構、表面重構和表面缺陷、表面吸附物種的結構和形態、金屬或半導體的表面電腐蝕過程、有機分子的電聚合及電極表面上的沉積、金屬電極的氧化還原過程等。
在生命科學領域，afm是研究dna分子、某些蛋白質的重要工具；隨著科學的發展，現在對於多醣的形貌也取得了很大的進展。
在物理學領域，afm主要應用於研究半導體和金屬的表面重構、表面形貌、表面電子態及動態過程，超導體表面結構和電子態層狀材料的電荷密度等。
我的思考
和普通的光學顯微鏡不同，原子力顯微鏡不是通過光線反射或者透射成像的。在做選修實驗的時候接觸到一種超景深顯微鏡，它也能夠呈現樣品表面形貌，但是一絲光線的變化就會帶來影象的偏差，而且對於光線不易控制，這和原子力顯微鏡相比有很大差距，這也限制的超景深顯微鏡的應用與發展。所以針對不同的需求選擇相應的測試方法和儀器是實驗成功的前提。
[1]徐井華,李強.原子力顯微鏡的工作原理及其應用[j].通化師範學院學報,2013,34(02):22-24.
[2]王明友，王卓群，焦麗君.原子力顯微鏡在表面分析中的應用[j].邢台職業技術學院學報.2015,32(1)：75-78.
編輯閆蕾
校對錢多多 王蘭心 肖麗文
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返回值 0，沒有任何按鍵按下 key0 pres，key0按下 key1 pres，key1按下 wkup pres，wk up按下 注意此函式有響應優先順序,key0 key1 wk up u8 key scan u8 mode mode 0,不支援連續按 1,支援連續按 if key up 1 ...