高度精密的掃描顯微鏡
原子力顯微鏡（AFM）是一種高度精密的掃描顯微鏡，它利用原子間的相互作用來研究材料表面的形貌和性質。AFM的核心部件是一箇微小的針尖，這個針尖通常位於一箇懸臂的末端，其尖端尺寸約爲單個原子的直徑。當針尖接觸到樣品表面時，它會沿着表面掃描，並通過檢測懸臂的微小偏轉來繪製出表面的結構或吸附在表面上的分子的構造。這種掃描方式使得AFM在樣品表面的分辨率可以達到原子級別。
除了基本的掃描模式，原子力顯微鏡還採用了輕敲模式，在這種模式下，針尖會在樣品表面上下振動並移動，這樣可以在不直接接觸樣品表面的情況下進行測量。通過這種方式，可以檢測到樣品表面的週期性振動及其變化，從而更精確地測量表面形貌。
此外，AFM可以使用具有磁性或導電特性的針尖來測量樣品表面的磁或電相關性質。這種技術使得原子力顯微鏡不僅能夠觀察到表面的微觀結構，還能夠分析表面上的各種特性，如彈性、磁性或電導性。因此，原子力顯微鏡在材料科學、生物醫學等領域具有廣泛的應用價值。