项目介绍
工作原理：原子力显微镜（AFM）是利用探针和样品间的原子作用力关系来得知样品表面形貌的一种表征手段。其工作原理是将一个对微弱力极其敏感的微悬臂一端固定，另一端有一个微小的针尖，针尖与样品表面轻轻接触，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力，使微悬臂发生弯曲，通过光学检测器可测得微悬臂背面反射的激光光点的位置变化，控制扫描过程中的作用力恒定，同时测量针尖纵向的位移量，将测试信号放大转换就可得到样品表面的三维立体形貌图像。原子力显微镜有三种基本成像模式，分别是接触式(Contact mode)、非接触式(non-contact mode)和轻敲式(tapping mode)。
接触式AFM：是利用探针的针尖与待测物表面之原子力交互作用，使微悬臂弯曲，进而得到样品的表面形貌图。接触式的分辨率较高，但由于针尖在样品表面上滑动，可能使针尖受到损害，样品产生变形，因此不适用于研究生物大分子、低弹性模量样品以及容易移动和变形的样品。为了解决接触式可能损坏针尖和样品的缺点，发展出非接触式AFM。
非接触式AFM：针尖在样品表面的上方振动，始终不与样品接触，探测器检测的是原子间的范德华作用力。由于是非接触状态，对于研究柔软或有弹性的样品比较合适，但是这种模式的操作相对较难，存在探针与样品的距离不能太远、探针振幅不能太大、扫描速度不能太快等限制，当针尖和样品之间的距离较远时，分辨率要比接触模式和轻敲模式都低。
轻敲式AFM：是在非接触式的基础上，增加了探针振幅功能，微悬臂在其共振频率附近做受迫振动，振动的针尖轻轻的敲击材料表面，与材料表面间歇性的轻微接触，由于材料表面高低起伏，使得振幅改变，再利用回馈控制方式，针尖就能跟随表面的起伏上下移动获得材料表面的三维形貌信息。轻敲式对样品的损害很小，适用于柔软、易脆和粘附性较强的样品，且不会对样品产生破坏，但是其扫描速度比接触模式要慢。
测试特点
1、不需要对样品进行任何特殊处理，只要样品表面粗糙度不超过1 μm即可进行测试。
2、适用范围广，对样品没有导电性限制，在常压下甚至液体环境下都可以良好的工作。
3、扩展模式多，具备力学、磁学、电化学等模式。
原子力显微镜
Dimension Icon 德国布鲁克公司生产
技术参数
XY方向的闭环噪音水平：<0.15nm RMS值 Z方向的闭环噪音水平：<0.035nm RMS值
XY方向的开环噪音水平：0.10nm RMS值， Z方向的开环噪音水平：<0.03nm RMS值
扫描器：三方向闭环扫描器 扫描范围：XY方向90um* 90um 整机噪音：低于0.03nm RMS值
应用范围
Bruker Dension Icon 系列作为布鲁克公司（Bruker AXS） 原子力显微镜的旗舰产品，凝聚了多项行业领先的技术，是二十多年技术创新、客户反馈和行业应用的结晶。 Dimension Icon 的出现为科学和工业界在纳米尺度的研究带来了革命性的巅峰之作。 Dimension Icon 可以实现所有主要的扫描探针成像技术，其测试样品尺寸可达：直径210mm，厚度15mm。温度补偿位置传感器使Z-轴和X-Y轴的噪音分别保持在亚-埃级和埃级水平，并呈现出前所未有的高分辨率。对于大样品、90微米扫描范围的系统来说，这种噪音水平超越了所有的开环扫描高分辨率的原子力显微镜。全新的XYZ闭环扫描头在不损失图像质量的前提下大大提高了扫描速度。探针和样品台的开放式设计使 Icon 可胜任各种标准和非标准的实验。 Dimension Icon的硬件和软件最大程度的利用了先进的布鲁克AFM的模式和技术，如高次谐波共振模式等。并且独有的不失真高温成像技术采用对针尖和样品同时加热的方法，最大程度减少针尖和样品之间的温差，避免造成成像失真。 Dimension Icon 可广泛应用于材料科学，物理，化学，微电子，生命科学等领域和学科。
形貌分析
通过原子力显微镜我们可获得纳米材料、高分子材料、生物样品、金属材料、陶瓷材料、薄膜材料表面形貌信息。
高度及粗糙度分析
通过原子力显微镜可以获得各种材料表面的起伏度信息、粗糙度信息、高度信息。
性能分析
通过原子力显微镜可对材料的力学性能、电学性能、磁学性能、摩擦力、阻抗性能进行表征。