使用原子力顯微鏡測(cè)量納米粒子的尺寸,一般遵循以下步驟:
環(huán)境準(zhǔn)備:AFM原子力顯微鏡對(duì)環(huán)境條件有嚴(yán)格的要求。首先,需要保持實(shí)驗(yàn)室的整潔和安靜,避免任何微小的振動(dòng)或顆粒對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。其次,控制實(shí)驗(yàn)室的濕度和空氣質(zhì)量,以防止粉塵和霉菌的侵入。*后,保持溫度的穩(wěn)定,因?yàn)闇囟茸兓赡芤饦悠返钠坪团で?/span>
樣品準(zhǔn)備:樣品B須干凈,表面應(yīng)光滑均勻,避免存在凹坑或裂紋。這可以通過(guò)使用酒精或其他清潔劑徹底清潔樣品表面來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果樣品的表面質(zhì)量不夠理想,可以采用如離子束拋光等技術(shù)來(lái)改善。
設(shè)置AFM原子力顯微鏡:原子力顯微鏡主要由一個(gè)懸臂組成,懸臂的一端與壓電位移致動(dòng)器相連,由AFM原子力顯微鏡控制;另一端包含與樣品相互作用的探針J端。在測(cè)量前,需要根據(jù)具體的樣品和測(cè)量需求,設(shè)置原子力顯微鏡的參數(shù),如掃描速度、掃描范圍等。
進(jìn)行測(cè)量:將準(zhǔn)備好的樣品放置在AFM原子力顯微鏡的樣品臺(tái)上,啟動(dòng)原子力顯微鏡進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中,探針J端會(huì)與納米粒子相互作用,產(chǎn)生極微弱的作用力。這個(gè)作用力會(huì)導(dǎo)致懸臂發(fā)生微小的彈性形變,形變的大小與針尖與樣品之間作用力的大小成正比。通過(guò)測(cè)量懸臂的形變量,就可以獲得針尖與納米粒子之間作用力的大小。
分析數(shù)據(jù):AFM原子力顯微鏡會(huì)記錄探針J端的運(yùn)動(dòng)軌跡,形成納米粒子的表面形貌圖像。通過(guò)分析這個(gè)圖像,就可以獲得納米粒子的尺寸信息。在分析數(shù)據(jù)時(shí),需要注意選擇合適的成像模式。例如,對(duì)于表面柔軟的納米粒子,可以選擇非接觸模式或輕敲模式來(lái)減少對(duì)樣品的損傷;對(duì)于需要高分辨率的圖像,可以選擇接觸模式。
記錄結(jié)果:將測(cè)量和分析得到的結(jié)果進(jìn)行記錄,包括納米粒子的尺寸、形狀等信息。這些信息對(duì)于研究納米粒子的性質(zhì)和應(yīng)用具有重要的價(jià)值。
需要注意的是,原子力顯微鏡雖然具有高分辨率和高靈敏度的特點(diǎn),但在測(cè)量納米粒子尺寸時(shí)仍可能受到一些因素的影響,如探針J端的形狀和大小、樣品的表面狀態(tài)等。因此,在進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要仔細(xì)控制這些因素,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。