原子力顯微鏡是一種可用來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，它能夠以納米級分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息，是觀察微觀世界的神奇工具。

AFM原子力顯微鏡的常見問題及解答

原子力顯微鏡探測到的原子力由哪兩種主要成分組成？：AFM原子力顯微鏡探測到的原子力主要由范德瓦爾斯力以及排斥力組成。其中范德瓦耳斯力為吸引力，排斥力的本質(zhì)為原子電子云之間的相互作用，其本質(zhì)為一種量子效應。

怎樣使用原子力顯微鏡較好地保護探針？：探針價格較為昂貴，操作時應緩慢、小心。在將樣品靠近探針過程中，先順時針旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，在樣品距離探針約為1mm的地方改用細調(diào)旋鈕，調(diào)整時注意觀察控制機箱上的讀數(shù)，避免樣品過于靠近探針壓壞探針。測量過程中，注意掃描頻率不要太快。使用完后，須先逆時針旋轉(zhuǎn)細調(diào)旋鈕，再逆時針旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕取出樣品。

AFM原子力顯微鏡有哪些應用？：原子力顯微鏡可以在真空、超高真空、氣體、溶液、電化學環(huán)境、常溫和低溫等環(huán)境下工作，應用范圍廣泛。在物理學中可用于研究金屬和半導體等的多種特性；在生物學中可應用于生物大分子及細胞、病毒等的觀察；還可用于測量原子間作用力。

與傳統(tǒng)顯微鏡相比，AFM原子力顯微鏡的分辨本領(lǐng)主要受什么因素限制？：原子力顯微鏡的分辨本領(lǐng)主要取決于探針針尖的尺寸、微懸臂的彈性系數(shù)、懸臂的長度和激光光線的長度之比、探測器psd對光斑位置的靈敏度。對于分辨率一定的圖像，掃描范圍越小，獲得的表面形貌越精細。

要對懸臂的彎曲量進行精確測量，除了光杠桿法外還有哪些方法？：除光杠桿法外，還可以采取電學方法，如隧道電流法和電容法。隧道電流法根據(jù)隧道電流對電極間距離非常敏感的原理，將stm用的針尖置于微懸臂背面作為探測器，通過針尖與微懸臂間產(chǎn)生的隧道電流的變化檢測懸臂形變；電容法通過測量微懸臂與一參考電極間的電容變化來檢測微懸臂產(chǎn)生的形變。

AFM原子力顯微鏡的成像范圍和速度如何？：相比掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡的成像范圍較小，速度也較慢，但它在分辨率和對樣品的適用性等方面具有獨特優(yōu)勢。

AFM原子力顯微鏡對樣品的尺寸和形狀有要求嗎？：原子力顯微鏡對樣品的尺寸和形狀沒有嚴格的要求，但樣品的表面平整度和粗糙度會影響成像效果。一般來說，樣品的表面越平整、粗糙度越小，成像效果越好。

如何選擇合適的AFM原子力顯微鏡探針？：選擇探針時需要考慮樣品的特性和操作模式。不同規(guī)格的探針，如長度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀等，適用于不同的樣品和實驗要求。

原子力顯微鏡可以在液體環(huán)境中工作，需要注意什么？：在液體環(huán)境中使用AFM原子力顯微鏡時，需要注意防止液體泄漏和污染儀器，同時要選擇合適的探針和操作參數(shù)，以確保成像質(zhì)量和實驗結(jié)果的準確性。

原子力顯微鏡的維護和保養(yǎng)有哪些要點？：定期清潔儀器表面和光學部件，保持儀器的干燥和清潔；檢查探針的狀態(tài)，及時更換損壞的探針；按照操作規(guī)程正確使用和操作儀器，避免因誤操作導致儀器損壞。