经过托马斯Barthelay2019年3月7日
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原子力显微镜（AFM）是一种先进的材料成像技术，能够提供表面的精确地形图像。它是由Gerd Binning和Heinrich Rohrer于1986年创建的，是一种令人难以置信的敏感方法，可以捕获小于纳米的分辨率。AFM是一种多功能技术，可以实现许多不同的功能;包括摩擦，电容和磁力测量。AFM也可用于通过检查表面和AFM探针之间的吸引力来测量材料的粘附力。1
AFM设备的关键部件是连接到悬臂（通常由硅或氮化硅制成）的针或探针，激光器和位置敏感装置（PSD）。当探针进入样品表面的接近时，尖端和样品之间的力在悬臂中导致偏转，然后通过激光器（从悬臂反射）上的PSD上的运动跟踪。粗略地，通过PSD测量的悬臂的偏转被反馈回系统，并相应地调整探针支撑件，以保持恒定的用户定义的偏转，因为探针扫描整个样本。这确保了激光点在整个扫描过程中留在PSD处，反馈输出等于表面的跟踪地形到一个小错误。
AFM可以采用三种主要模式:动态(攻丝)、非接触和接触。动态模型使悬臂振动，导致针撞击表面。当处于非接触模式时，悬臂梁不与表面接触;它在表面上方振荡，测量探测器和表面之间的相互作用力。接触模式是最具破坏性的模式，因为它与表面不断地接触，但它可以获得许多其他模式无法获得的信息。在这种模式下，可以研究粘着力和摩擦力。
粘附力可以定义为针与表面最接近的点。然而，这个力不是一个有限的点。当两个表面相互靠近时，引力随着它们逐渐移动到一起而变得更大。这就产生了势阱，势阱是两种物质之间具有最大吸引力的距离。欧洲杯足球竞彩在这个最大粘附点之后，当表面被推得更近时，排斥力迅速起作用，将针推开，导致悬臂弯曲得离表面更远。这些力是由静电、磁场和伦敦色散相互作用的混合而产生的。纳米级上的粘附力是通过当针尖靠近材料表面然后突然排斥时的拉脱力来测量的。1然后通过使用胡克法律来表征粘合力，通过使用胡克法律来表征悬臂：
f = kx.
F是力，k是悬臂梁的弹性常数，x是悬臂梁的挠度。
因此，存在材料将具有吸引力的一系列值，并且这些值对于不同类型的材料也会有所不同。表面的增加的粗糙度将降低材料之间的粘附范围，这是由于两个表面之间的实际接触的降低而发生的。欧洲杯足球竞彩2当使用AFM测量附着力时，这可能是一个问题，因为不同的表面会有不同的粗糙度，这使得很难公平地测试材料。欧洲杯足球竞彩物理和化学蚀刻可以用来有意地创造粗糙度，这样材料就可以用相同的标准来判断。欧洲杯足球竞彩3.
AFM也可用来进行力谱分析，以产生样品的力-距离曲线。在这种应用中，探针在接近样品表面时所经历的力被记录下来，由此产生的悬臂挠度被绘制成与样品表面距离的函数。该方法常用于研究材料中的原子键和范德华力等相互作用。欧洲杯足球竞彩
参考文献
- 蒋勇和特纳。(2016)。用原子力显微镜测量粘附的强度和范围。极端力学字母，9日,第31 - 126。
- Ramakrishna，S.，Clasohm，L.，Rao，A.和Spencer，N。（2011）。通过纳米级表面粗糙度控制粘附力。Langmuir，27 (16), pp.9972 - 9978。
- Sedin，D.和Rowlen，K。（2000）。通过潮湿空气中的原子力显微镜测量的粘附力。分析化学、72（10），PP.2183-2189。
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