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原子力显微镜（AFM），是一种用于研究固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面与微力敏感元件之间微弱的原子间相互作用来研究物质的表面结构和性质。
一对弱敏感的微悬臂在一端固定，另一端的微小端靠近样品，此时它将与其相互作用，力将导致微悬臂梁变形或移动。当扫描样品时，传感器用于检测这些变化，并且可以获得力分布信息，从而获得纳米分辨率的表面形貌结构信息和表面粗糙度信息。
一、接触模式
扫描速度是原子力显微镜垂直方向发生显着变化的硬样本，可以获得“原子分辨率”图像，有时更适合使用接触模式进行扫描横向力会影响图像质量。在空气中，由于吸附的液体层在样品表面上的毛细管作用。
端和样品之间的粘附力很大。横向力和粘附力的组合力导致图像的空间分辨率降低，并且用端刮擦样品会损坏软样品（例如，生物样品，聚合物等）。
二、非接触模式
没有力作用于样品表面。由于端与样品分离，横向分辨率较低;为了避免与吸附层接触，针尖被胶合，扫描速度低于攻丝模式和接触模式。它通常仅用于非常害怕水的样品。吸附液体层须很薄。如果它太厚，针尖将落入液体层，导致反馈不稳定并刮擦样品。由于上述缺点，非接触模式的使用受到限制。
三、轻敲模式
很好地消除了侧向力的影响。由吸附的液体层引起的力减小，图像分辨率高，并且适合于观察软，脆或粘合剂样品而不损坏表面。比扫描模式慢。
四、原子力显微镜的优点
原子力显微镜技术的样品制备很简单，即使不进行处理，样品的破坏性也远低于其他常用技术。原子力显微镜可以在各种环境中运行，包括空气，液体和真空。生物分子可以在其生理条件下直接成像，并且可以进行活细胞的实时观察。
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