如何用AFM原子力显微镜法测量纳米粒子的尺寸

 新闻资讯     |      2024-05-14 09:17:41

使用原子力显微镜测量纳米粒子的尺寸,一般遵循以下步骤:

环境准备:AFM原子力显微镜对环境条件有严格的要求。首先,需要保持实验室的整洁和安静,避免任何微小的振动或颗粒对测量结果产生影响。其次,控制实验室的湿度和空气质量,以防止粉尘和霉菌的侵入。*后,保持温度的稳定,因为温度变化可能引起样品的漂移和扭曲。

原子力显微镜.jpg

样品准备:样品B须干净,表面应光滑均匀,避免存在凹坑或裂纹。这可以通过使用酒精或其他清洁剂彻底清洁样品表面来实现。如果样品的表面质量不够理想,可以采用如离子束抛光等技术来改善。

设置AFM原子力显微镜:原子力显微镜主要由一个悬臂组成,悬臂的一端与压电位移致动器相连,由AFM原子力显微镜控制;另一端包含与样品相互作用的探针J端。在测量前,需要根据具体的样品和测量需求,设置原子力显微镜的参数,如扫描速度、扫描范围等。

进行测量:将准备好的样品放置在AFM原子力显微镜的样品台上,启动原子力显微镜进行测量。在测量过程中,探针J端会与纳米粒子相互作用,产生极微弱的作用力。这个作用力会导致悬臂发生微小的弹性形变,形变的大小与针尖与样品之间作用力的大小成正比。通过测量悬臂的形变量,就可以获得针尖与纳米粒子之间作用力的大小。

分析数据:AFM原子力显微镜会记录探针J端的运动轨迹,形成纳米粒子的表面形貌图像。通过分析这个图像,就可以获得纳米粒子的尺寸信息。在分析数据时,需要注意选择合适的成像模式。例如,对于表面柔软的纳米粒子,可以选择非接触模式或轻敲模式来减少对样品的损伤;对于需要高分辨率的图像,可以选择接触模式。

记录结果:将测量和分析得到的结果进行记录,包括纳米粒子的尺寸、形状等信息。这些信息对于研究纳米粒子的性质和应用具有重要的价值。

需要注意的是,原子力显微镜虽然具有高分辨率和高灵敏度的特点,但在测量纳米粒子尺寸时仍可能受到一些因素的影响,如探针J端的形状和大小、样品的表面状态等。因此,在进行测量时需要仔细控制这些因素,以确保测量结果的准确性和可靠性。