原子力显微镜(AFM)介绍

发布者:李雨佳发布时间:2026-03-20浏览次数:10

仪器名称:原子力显微镜(AFM)

品牌:牛津

型号:Cypher es

安装地点:浙江大学宁波国际科创中心科研大楼101

功能说明

扫描探针显微镜以其原子级分辨率、实时、实空间、原位成像,获取从微米尺度到原子尺度的图像数据(如粗糙度、颗粒尺寸、高度等)。广泛应用于纳米科技、材料科学、物理、化学等领域。


应用范围:

  1. 材料科学:形貌成像,观察薄膜、涂层、陶瓷、复合材料的表面粗糙度、颗粒分布、孔洞结构,研究晶体生长、材料腐蚀、磨损等过程的表面演化。

  2. 低维与纳米材料:精确测量石墨烯与二维材料的层数、表面褶皱、污染物,并评估其电学性质;表征碳纳米管/纳米线形貌、力学和电学性能。

  3. 聚合物与高分子:研究相分离;测量力学分布;表面粘附性。

  4. 生命科学与生物医学:生物大分子结构;细胞成像;蛋白质聚集。

  5. 半导体与数据存储:工艺缺陷检测;超浅结表征;相变材料研究;磁畴成像

  6. 能源材料:锂离子电池中观察电极材料充放电前后电极材料(如石墨、硅、NMC)的形貌变化和裂纹及电化学AFM下实时原位研究电极/电解液界面的演化过程;太阳能电池中观察钛矿晶粒、晶界,并利用KPFM研究各区域表面电势,分析载流子分离与复合;有机光伏中研究给体/受体材料的相分离形貌;研究燃料电池催化剂和膜材料的纳米结构。

  7. 铁电与压电材料:畴结构成像;读写测试。

技术指标

  1. 功能模式:形貌扫描(轻敲模式、接触模式)、NAP模式(MFM磁力显微镜,EFM静电力显微镜,SKPM扫描开尔文探针显微镜)、导电AFM/ORCAPFM压电力显微镜、纳米力学显微镜(粘弹性,弹性模量,粘附力等)

  2. 扫描范围:X,Y方向30μmZ方向5μm

  3. 系统噪音:X,Y轴闭环噪音<60pm高度噪音<15pm

  4. 分辨率:横向分辨率≤0.2nm,纵向分辨率≤0.1nm

  5. 变温范围:室温-250℃

  6. 电流测试范围:1pA-20nA

  7. 压电力显微镜电压测试范围:0-150V

开放功能:

形貌扫描(轻敲模式、接触模式)、NAP模式(MFM磁力显微镜,EFM静电力显微镜,SKPM扫描开尔文探针显微镜)、导电AFM/ORCAPFM压电力显微镜、纳米力学显微镜(粘弹性,弹性模量,粘附力等)、环境控制(液体中成像、加热台)



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