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了解探针
AFM探针是一个尖锐的尖端，放置在悬臂的自由端，连接到探针支架上。典型的尺寸是微米级，尖端半径是几纳米到几十纳米。

悬臂连接到毫米级的矩形芯片上，使用户能够抓住探针并将其放置在探针支架上，这样就可以在原子力显微镜上使用。AFM尖端采用半导体行业首创的工艺制造。今天被称为MEMS技术，大多数探针是由硅和氮化硅制成的。

悬臂末端的尖端可以是不同的长度，锋利或钝，并涂上不同的材料，以实现不同的扫描性能，包括更长的磨损，材料粘结和磁性。

除了尖端上的涂层不同外，悬臂还设计成不同的规格，以便更好地与扫描的样品和所使用的AFM模式相互作用。例如，不同的频率可以使扫描更快或更慢，弹簧常数可以使与样品表面的相互作用更软或更硬。探针被认为是消耗品，因为它们会随着时间的推移而磨损。
如何选择探针:

在所有探针都可用的情况下，如何选择正确的探针?

对于选择正确的AFM探针，没有一个通用的解决方案。你如何决定哪一个适合你的实验?即使是一个熟练的使用者，选择正确的探针也会令人望而生畏。从几个小时的非生产性工作，到样品污染或损坏，使用不适当的探针可能是灾难性的。

我们的应用科学家团队使用万博电脑网页版登录不同的模式、条件和探针扫描了许多类型的材料和生物样本。本次网络研讨会的目的是让您成为选择合适的探针来匹配您的AFM实验的专家，无论您的技能水平如何。

了解模式
接触模式可以通过保持尖端与样品在恒定的力下接触来成像样品的形貌。在扫描过程中，悬臂可根据需要升高或降低，以保持悬臂挠度恒定。
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攻丝模式是AFM最常用的成像模式之一，可用于测量各种样品的形貌。在扫描过程中，悬臂梁以共振或接近共振的方式驱动，其振幅保持不变。
参见轻触模式探头
像Cypher VRS1250这样的视频速率AFMs使用更小、更快的悬臂敲击模式成像，以达到每秒45帧的速度，使他们能够捕捉纳米级动态事件的细节。
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在双峰双交流中，悬臂梁以两种不同的共振模式同时驱动。这种技术通常提供与材料属性相关的增强甚至独特的对比度。
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接触共振提供了弹性模量和损失模量的定量成像。悬臂梁在接触时被扫描，同时在尖端-样品接触共振处被激发。这种共振可以通过各种技术(如DART或带激发)来跟踪。
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开尔文探针显微镜(KPFM)是一种两步成像模式，其中导电尖端在第一步以敲击模式对表面成像，然后在表面上以恒定高度抬起以获得定量。
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静电力显微镜(EFM)是一种双通道成像模式，其中样品的远距离静电力在初始表面通过后的二次通道中进行定性成像。捕获电荷、电位或样品的电导率或介电常数的变化都可以成像。
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快速力映射模式在高速(高达2500 Hz)下测量力-距离曲线，同时捕捉图像中的每条曲线。实时和离线分析模型均可应用于从获得的力曲线中计算模量、附着力和其他特性。
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在力曲线测量过程中，悬臂梁向试样表面倾斜，然后远离试样表面，同时记录其所经历的力。可以对蛋白质展开、粘附、样品粘弹性等现象进行研究。
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AM-FM是一种用于粘弹性映射的成像模式。悬臂在两种不同的共振模式下同时被驱动。对于高模态，频率的变化与样品刚度和弹性有关，而振幅的变化与样品耗散和损耗有关。
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扫描电容显微镜(SCM)是一种纳米电成像技术，它使用微波射频(RF)信号来绘制半导体和其他样品中的电荷载流子位置、掺杂剂水平和掺杂剂类型(p型vs. n型)。
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横向力显微镜(LFM)可用于研究纳米摩擦学，并在与悬臂长轴正交的尖端扫描的接触模式下工作。悬臂梁的扭转弯曲会导致横向信号的变化。
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磁力误视(MFM)是一种两遍成像模式，磁化的尖端在第一遍成像表面，然后在第二遍以恒定的高度在表面上方成像更远距离的磁力。
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导电AFM (ORCA)在接触模式下扫描，同时测量流过导电尖端样品的任何电流。此外，该模式允许在特定用户定义的点进行本地化I-V测量。
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扫描隧道显微镜(STM)是一种基于量子隧道概念的AFM成像模式。当尖端非常接近被检查的表面时，在两者之间施加一个偏置电压，使电子通过分离它们的真空隧道。产生的隧穿电流是尖端位置、外加电压和样品的局域态密度(LDOS)的函数。当尖端扫描表面时，通过监测电流来获取信息，通常以图像形式显示。
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纳米尺度时相关介电击穿是一种用于研究纳米尺度下介电击穿的点测量模式。一个高电压偏置斜坡被发送到尖端，直到样品中发生击穿事件。
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纳米光刻是一种尖端用于在样品表面划痕或书写的能力。几何形状，徒手画，和导入图像可以用来定义平版印刷。
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力图就是一个力曲线的数组。可以从这组力曲线中提取样本高度、样本模量和尖端-样本粘连等量，此外还可以提取其他一些预设的甚至自定义的计算量。
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扫描热显微镜(SThM)是一种用于测量样品温度的模式。对于等温样品，SThM可用于绘制样品热导率的变化。
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电化学应变显微镜(ESM)用于研究固体中的电化学过程和离子输运。通过施加交流偏置，在接触共振时驱动悬臂，诱导离子输运，从而在适当的样品中引起表面变形，从而驱动悬臂。
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快速电流映射是一种在高速拍摄的力曲线阵列期间连续收集电流的模式。由于尖端不扫描表面，因此可以在尖端磨损最小的情况下生成样品的当前地图。
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与传统的攻丝模式一样，该模式可用于测量各种样品的形貌。而不是基频，悬臂被驱动在谐振频率的第二，第三，第四，有时甚至更高的特征模态(不要与更高的谐波相混淆)。每一个更高的特征模式都具有越来越高的灵敏度和越来越高的刚度，允许在亚纳米振幅下进行有效成像，这可以使某些样品的分子和原子尺度成像更容易。
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PFM用于成像材料的机电响应。应用于尖端的交流偏置从适当的样品中诱导机械响应。悬臂梁既可以驱动并保持在接触共振，也可以以固定频率激励。
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该技术绘制了样品的损失正切，即当悬臂轻触表面时耗散的能量与存储的能量之比。
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在力调制中，当悬臂杆与样品接触时，悬臂杆被驱动到共振以下。悬臂梁的幅值响应反映了试件刚度。
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该模式使用攻丝模式来跟踪3电极电化学电池中液体(通常是电解质溶液)中样品的形貌。AFM探头不是电子电路的一部分，只是地形的观测者。外部恒电位器监测或驱动样品表面的电化学反应，所得到的图像可以帮助揭示表面构象变化作为应用偏压或时间的函数。
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在TMnI中，点测量是通过着陆在样品表面，用探针加热样品并测量挠度来进行的。使用TMnI，用户能够了解样品(通常是聚合物)上特定点的玻璃化转变温度(Tg)和熔化温度(Tm)。
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