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　　原子力显微镜是一种强大的技术，已广泛应用于材料研究、纳米成像和生物成像。它是一种地形计量方法，通常用于成像以获取高分辨率图像。纳米技术研究人员也在使用它来表征纳米粒子。

　　该技术通过影响纳米级探针和相邻环境之间的压力相互作用来对区域进行成像。以高信噪比和亚纳米精度检查形态区域的能力促使开发了许多与 AFM 相关的技术，这些技术使用各种设备来选择性地检测接触和调节材料。

　　AFM 使用一种非光学接口探测技术，该技术专门在材料行业中具有创新性。这是基于扫描探针显微镜的基础，它使用机械探针以极高的精度检查材料表面特性，以进行水平和垂直。

　　原子力显微镜的工作原理

　　AFM 显微镜采用界面检测方法，在微制造的硅传感器上采用超精密。该用于通过对外部逐行对角扫描对样品进行成像，尽管该过程因操作模式而异。接触模式和动态或轻敲模式是两种基本类型的操作模式。

　　AFM 的基本思想涉及将纳米级连接到起弹簧作用的微小悬臂上。和试样外部之间的接触导致悬臂弯曲，弯曲通过二极管激光器和分区光检测器感应。这种弯曲是由样品接触的压力引起的。

　　在接触模式下，被推到基板上，电子反馈系统回路调节与样品的接触强度，以在整个光栅扫描过程中保持一致的位移。

　　轻敲模式减少了样品表面和之间的冲击量，旨在防止两者退化。在这种模式下，悬臂会在其谐振频率附近振荡。然后垂直滑动，称为正弦运动。当它接近样品时，它的移动性会因强烈的吸引或排斥接触而降低。

　　反馈控制系统以类似于接触模式的方式使用，除了它保持这种敲击运动的幅度稳定而不是非线性静态位移。结果，材料的形态被逐行勾勒出来。

　　它的构造中使用了哪些材料？

　　为了拍摄材料，AFM 放大图像并使用由硅或氮化硅组成的悬臂，其弹簧常数值较低。微机电系统技术用于制造 AFM 探针。大多数 AFM 探头由硅 (Si) 构成，但也使用硼硅酸盐玻璃和氮化硅。

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　　AFM microscopes work on the interface detection approach, employing an ultra-delicate tip on a microfabricated silicon sensor. This tip is utilized for imaging a sample by diagonal scanning across the exterior line by line, albeit the procedure varies greatly depending on the operating mode. Contact mode and dynamic or tapping modes are the two basic types of operating modes.

　　The essential idea of AFM involves the linking of the nanoscale to a tiny cantilever that functions as a spring. The contact between the tip and the exterior of the specimen results in the bending of the cantilever and the bending is sensed via a diode laser and a partitioned light detector. This bending is caused by the pressure of tip-sample contact.

　　Variation in Working of Contact and Tapping Mode

　　In contact mode, the tip is pushed on the substrate, and an electrical feedback system loop regulates the tip-sample contact intensity to maintain a consistent displacement throughout raster scanning.

　　Tapping mode reduces the amount of impact between the surface of the specimen and the tip in designed to safeguard both from degradation. The cantilever is made to oscillate near its resonant frequencies in this mode. The tip then glides vertically, known as a sinusoidal motion. As it approaches the sample, its mobility is diminished by strong attractive or repulsive contacts.

　　A feedback control system is employed in a manner similar to contact mode, except that it maintains the magnitude of this tapping movement steady rather than the nonlinear static displacement. The morphology of the material is sketched line by line as a result.

　　Which Materials are Used in its Construction?

　　To photograph the material, AFM magnifies the image and employs a cantilever composed of silicon or silicon nitride with a lower value of spring constant. Microelectromechanical systems technology is used to create AFM probes. The majority of AFM probes are constructed of silicon (Si), however, borosilicate glass and silicon nitride are also utilized.