AFM的动态模式

非接触模式

非接触模态属于交流模态的一种,交流模态是指使用振动悬臂梁。刚性悬臂在吸引区振荡,这意味着尖端非常接近样本,但不接触它(因此,非接触)。针尖与样品之间的力相当小,在pN (10-12N).检测方案是基于测量悬臂梁的谐振频率或振幅的变化,当尖端和样本之间的相互作用减弱振荡。

动力模式

也被称为…敲击模式,间歇接触模式,声学交流模式或振荡模式。
刚性悬臂梁的振动比非接触模式更接近于试样。部分振荡延伸到排斥性区域,所以尖端间歇性地接触或轻触表面。通常使用非常坚硬的悬臂,因为尖端可能会卡在水污染层。

攻丝表面的优点是提高了软样品的横向分辨率。在接触模式中常见的横向力,如阻力,几乎被消除了。对于基材表面上吸附差的样品,其优势显而易见。

动态AFM模式操作的示意图
动态AFM模式(DFM)操作原理图

相衬

在相位对比模式下,测量振荡悬臂梁相对于驱动信号的相移。这种相移可以与影响针尖/样品相互作用的特定材料特性相关联。相移可以用来区分具有摩擦、粘附和粘弹性等不同性质的样品区域。该技术与DFM模式同时使用,因此也可以测量地形。

强制调制

力调制是指通过样品/尖端相互作用探测材料性质的方法。尖端(或样品)以高频振荡并推入排斥状态。测量力距离曲线的斜率,其与样品的弹性相关。可以与允许比较高度和材料特性的地形一起获取数据。

在样本上进行的力调制模式图
力调制模式在接触模式下应用动态力
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