原子力显微镜于材料学中的运用剖析
点击次数：1121 更新时间：2021-01-19
随着人类科研的发展，纳米尺度上物质的结构、相互作用以及一些特殊的现象等越来越受到关注，所以各种研究方法和仪器手段也应运而生。原子力显微镜利用其微悬臂上尖细探针与样品的原子之间的作用力，从而达到检测的目的。其具有原子级的分辨率。由于原子力显微镜既可以观察导体，也可以观察非导体，从而弥补了扫描隧道显微镜的不能观察非导体的不足。
原子力显微镜待测样品无需导电；可得到高分辨物体表面的三维形貌；可以在多种环境(如真空、大气、溶液、低温等)下工作；可以进行连续动态分析。
原子力显微镜在材料学上的应用：
1.对材料表面形貌的探测
通过原子力显微镜对于材料表面形貌成像时，微悬臂探针与样品之间的作用力变化可反映样品表面的三维形貌。由于样品表面的高低起伏形貌能够准确地通过数值的形式得到。原子力显微镜对材料表面整体图像进行分析就可以得到样品表面的粗糙度、颗粒度、平均梯度、孔结构和孔径分布等参数。原子力显微镜也可对样品的形貌进行丰富的三维模拟显示，使图像更适合于人的肉眼直接观察。
2.对粉体材料的分析
在粉体材料领域的研究中，通过原子力显微镜可以从分子或原子水平尺度直接观察到晶体或非晶体的形貌、缺陷、空位能、聚集能及各种力的相互作用。粉体材料大量存应用于工业生产中，但目前对粉体材料的检测方法比较少，制样也比较困难。而原子力显微镜作为一种新的检测手段，其制样简单，容易操作。科研人员用化学法制备了SnS粉体，并将SnS粉体旋涂在硅基板上进行原子力显微镜成像，球形SnS纳米粒子分布均匀。
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