991518 |
2010-05-20 13:49 |
原子力顯微鏡的原理及其運(yùn)用
一、原理 q*I*B1p[m 7|,L{~ 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy, AFM)是由IBM 公司的Binnig與史丹佛大學(xué)的Quate 于一九八五年所發(fā)明的,其目的是為了使非導(dǎo)體也可以采用掃描探針顯微鏡(SPM)進(jìn)行觀測(cè)。 p9v:T1? tv#oEM9esl 原子力顯微鏡(AFM)與掃描隧道顯微鏡(STM)最大的差別在于并非利用電子隧道效應(yīng),而是利用原子之間的范德華力(Van Der Waals Force)作用來(lái)呈現(xiàn)樣品的表面特性。假設(shè)兩個(gè)原子中,一個(gè)是在懸臂(cantilever)的探針尖端,另一個(gè)是在樣本的表面,它們之間的作用力會(huì)隨距離的改變而變化,其作用力與距離的關(guān)系如“圖1” 所示,當(dāng)原子與原子很接近時(shí),彼此電子云斥力的作用大于原子核與電子云之間的吸引力作用,所以整個(gè)合力表現(xiàn)為斥力的作用,反之若兩原子分開(kāi)有一定距離時(shí),其電子云斥力的作用小于彼此原子核與電子云之間的吸引力作用,故整個(gè)合力表現(xiàn)為引力的作用。若以能量的角度來(lái)看,這種原子與原子之間的距離與彼此之間能量的大小也可從Lennard –Jones 的公式中到另一種印證。 =uP?
?E 8Qv
| |