原子力显微镜技术专题 - NanoST版

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NanoST版 - 原子力显微镜技术专题

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y***e
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一、原理
原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)是由IBM 公司的Binnig与史丹佛大
学的Quate 于一九八五年所发明的，其目的是为了使非导体也可以采用扫描探针显微镜
（SPM）进行观测。
http://www.spm.com.cn/images/afm_tech
6.gif
图1、原子与原子之间的交互作用力因为彼此之间的距离的不同而有所不同，其之间的能
量表示也会不同。
原子力显微镜（AFM）与扫描隧道显微镜（STM）最大的差别在于并非利用电子隧道
效应，而是利用原子之间的范德华力（Van Der Waals Force）作用来呈现样品的表面特
性。假设两个原子中，一个是在悬臂（cantilever）的探针尖端，另一个是在样本的表
面，它们之间的作用力会随距离的改变而变化，其作用力与距离的关系如“图1” 所示
，当原子与原子很接近时，彼此电子云斥力的作用大于原子核与电子云之间的吸引力作
用，所以整个合力表现为斥力的作用，反之若两原子分开有一定距离时，其电子云斥力
的作用小于彼此原子核与电子云之间的吸引力作用，故整个合力表现为引

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