【材料课堂】动图演示!16种材料分析方法
2020-10-12 15:07:56 作者:本网整理 来源:材料科学与工程 分享至:

11.原子力显微镜AFM

分析原理:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将在垂直于样品的表面方向起伏运动。从而可以获得样品表面形貌的信息


谱图的表示方法:微悬臂对应于扫描各点的位置变化


提供的信息:样品表面形貌的信息

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AFM原理:针尖与表面原子相互作用


AFM的扫描模式有接触模式和非接触模式,接触式利用原子之间的排斥力的变化而产生样品表面轮廓;非接触式利用原子之间的吸引力的变化而产生样品表面轮廓。

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接触模式


12.扫描隧道显微镜STM

分析原理:隧道电流强度对针尖和样品之间的距离有着指数依赖关系,根据隧道电流的变化,我们可以得到样品表面微小的起伏变化信息,如果同时对x-y方向进行扫描,就可以直接得到三维的样品表面形貌图,这就是扫描隧道显微镜的工作原理。


谱图的表示方法:探针随样品表面形貌变化而引起隧道电流的波动


提供的信息:软件处理后可输出三维的样品表面形貌图

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探针


隧道电流对针尖与样品表面之间的距离极为敏感,距离减小0.1nm,隧道电流就会增加一个数量级。

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隧道电流


针尖在样品表面扫描时,即使表面只有原子尺度的起伏,也将通过隧道电流显示出来,再利用计算机的测量软件和数据处理软件将得到的信息处理成为三维图像在屏幕上显示出来。

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