资产编号 13004936

仪器名称
原子力显微镜(AFM)  状态【完好
英文名称 Atomic Force Microscopy Dimension Icon
规格/型号 /Dimension Icon 
生产厂商 Bruker (Veeco)
国别 德国(Germany)
所属学院 现代分析与计算中心 放置地点 [表面分析一室 ]
使用日期 2012-7-9 电子邮箱 weijin1208@163.com
性能指标 (1) XYZ 三轴闭环扫描器,XY方向90微米,Z方向10微米,可实现原子像测试要求。 (2) 低热飘移的水平,0.2nm/Min 或20nm/摄氏度。 (3) 分辨率:可持续稳定获得原子级分辨率(以云母原子半径0.27nm,高度向0.05nm)。 (4) 噪音水平:闭环XY方向0.15nm,Z方向<0.35埃;开环XY方向0.1nm,Z方向<0.3埃。 (5) 采用马达加压电陶瓷自动探测的智能进针模式,保护探针及样品,可更容易的得到高分辩的测试要求,实现智能自动进针方式。
主要应用 Bruker (Veeco) 原子力显微镜(Dimension Icon AFM)是目前新型主流原子力显微镜,能够在大气及液体环境下准确地观测样品表面微区(纳米及亚纳米尺度)三维形貌,同时可对样品表面物理化学特性进行研究,能测试多种材料表面组分区别、温度、表面电势、磁场力、静电力、摩擦力、电流、扫描隧道显微镜,并可精确测试力学特性,如分子之间作用力及颗粒之间的作用力等。广泛应用于材料科学、物理、化学、生物等研究领域;涵盖了聚合物材料表征,材料力学性能表征,细胞表面形态观察,生物大分子的结构及性质,金属/合金/金属蒸镀的性质研究,食品、液晶材料性能表征,分子自组装结构,陶瓷工艺,薄膜性能表征,地质、能源、环境等领域的监测等各类科研和生产工作。
样品要求 (1) 样品正反表面要求洁净,制样过程中样品、水、缓冲液、试管以及操作环境等都要尽可能干净,避免引入颗粒性杂质,如灰尘和细菌等。 (2) 将表面处理达到测试要求的样品裁剪至边长不超过15毫米,厚度大约在5毫米,样品表面高低起伏度不超过15微米。
仪器说明
       Dimension Icon 原子力显微镜(AFM)的性能、功能及附件等方面具有全新表现,在聚合物、半导体、能源、数据存储及材料领域的纳米研究中将会得到广泛应用。Dimension Icon是Dimension系列产品中的最新款设备,它基于世界上应用最广泛的AFM平台,集合了数十年的技术创新、行业内领先的应用定制及客户反馈等于一身。这个系统经过从上到下的设计,在易用性、高分辨率及快速成像等方面有突出表现。
     
        一、测试模式
    (1) 接触式原子力模式(Contact AFM)
    (2) 轻敲模式(Tapping Mode)
    (3) 扫描隧道显微镜(STM)
    (4) 力曲线及力谱线
    (5) 高次谐波共振模式
    (6) 液体环境的接触模式和轻敲模式
    (7) 相位成像(Phase imaging)
    (8) 横向力显微镜(LFM)
    (9) 磁力显微镜( MFM)
    (10) 静电力显微镜(EFM)
    (11) 表面电势显微镜(KFM)
    (12) 压电相应模式(PFM)
    (13) 纳米压痕及纳米划痕(Nano Indentation)
    (14) 纳米刻蚀及纳米操纵功能
 
      二、分析软件
     (1) ScanAsyst
    全新的成像模式,采用自动优化成像参数技术,这使得操作者无需任何经验就可简单而快速地获得专家级质量的图像。
    (2) PeakForce and QNM
    新一代的成像模式,可以给出材料在纳米尺寸上定量的物理信息,而且具有不会损伤样品和探针及高分辨率等特点。 
 
      三、测试实例

      (1)标准光栅的测量:水平方向:-1°,所示距离为47.16微米

  
    光栅的三维图如下:
 

    (2)某薄膜样品三维立体图如下。样品表面起伏度小,大约在5nm。薄膜样品三维形貌图相对规整,并可计算样品的高度和粗糙度。

 
       (3)机械自组装纳米样品,二维结果如下图。
     
     定量数据测量结果如下图,图右边的曲线可以看出大颗粒的粒径。
 
         四、应用领域

       广泛应用于材料科学、物理、化学、生物等研究领域;涵盖了聚合物材料表征,材料力学性能表征,细胞表面形态观察,生物大分子的结构及性质,金属/合金/金属蒸镀的性质研究,食品、液晶材料性能表征,分子自组装结构,陶瓷工艺,薄膜性能表征,地质、能源、环境等领域的监测等各类科研和生产工作。