原子形状“摸”出来,这样的原子力显微镜你知道吗?

视频介绍

2021-06-28 18:53:03

微观世界总是充满了让人向往的东西,那就是世界的真正组成,那当然不能够用肉眼去观察。于是各种各样的工具就被科学家们发明出来,光学显微镜、扫描隧道显微镜等等超高精度的显微镜似乎还是满足不了科学家的求知欲,于是就有了这个原子力显微镜。 它不但能像扫描隧道显微镜(STM)那样观察导体和半导体材料的表面现象,而且能用来观察诸如玻璃、陶瓷等非导体表面的微观结构,还可以在气体、水和油中无损伤地直接观察物体。使用前景简直是不可限量。 它的原理就比较朴素了,原子力显微镜中有一由氮化硅片或硅片制成的对微弱力极敏感的弹性臂,微悬臂顶端有一硅或碳纳米管等材料制成的微小针尖,控制这一针尖,使其扫描待测样品的表面,这一过程是由压电陶瓷三维扫描器驱动的。当针尖与样品表面原子做相对运动时,作用在样品与针尖之间的力会使微悬臂发生一定量的形变。通过光学或电学的方法检测微悬臂的形变,转化成为图像输出,即可用于样品表面分析。用形象的话说,那就是原子力显微镜的观测是“摸”出来的。是不是还挺有意思的。 它的出现无疑为纳米科技的发展起到了推动作用。它的扫描能提供各种类型样品的表面状态信息。与常规显微镜比较,原子力显微镜的优点是在大气条件下,以高倍率观察样品表面,可用于几乎所有样品,而不需要进行其他制样处理,就可以得到样品表面的三维形貌图象。并可对扫描所得的三维形貌图象进行粗糙度计算、厚度、步宽、方框图或颗粒度分析。不仅是原理有趣,实用性还挺强,原子力显微镜感觉还不错哦。

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