原子力显微镜（AFM）是一种成像技术，其框架基于用于成像各种物质（例如陶瓷）和纳米材料的扫描力显微镜。欧洲杯足球竞彩发表在应用的表面科学欧洲杯线上买球着重于使用气体簇离子束（GCIB）蚀刻的轻质复合结构进行纳米凹痕和纳米化学分析。
Study:燃气簇蚀刻，用于与AFM的纳米化学和机械分析的聚合物复合材料的通用制备。Image Credit: Elizaveta Galitckaia/Shutterstock.com
用于分析物质的AFM技术
Enhanced AFM procedures for microstructural and nano-chemical investigation develop a distinctive means of precisely probing the structure and functional composition of a wide variety of material interfaces with spatial and temporal resolution much below standard optical scattering thresholds.
多种次谐和谐振的微结构和纳米力学建模技术，尤其是具有出色的灵敏度和准确性。
Limitations
在利用AFM进行空间图像表面时存在一定限制。这发生在探针半径尺寸附近（大约小于50 nm/像素）。在如此精确的分辨率下，由于外部地形，地下属性和相邻的方面的混杂作用，机械特性的解释修改变得具有挑战性。
结果，高分辨率AFM方法通常仅限于专门为AFM研究设计的原型样品，或具有可以使用非常密封的一组过程来有效生产的接口。
为什么需要表面准备技术？
标本制备限制严重限制了使用高精度AFM扫描对操作负责材料的使用和对大型聚合物复合材料的原位研究。欧洲杯足球竞彩
Given these considerations, a specimen preparation process that enables the ubiquitous fabrication of ultra-smooth, damage-free interfaces from functionally viable composites and elements, such as biomaterials, power storage, and photovoltaic devices, is desperately needed. Hard and soft phases are utilized in conjunction during such applications, and nanotechnological property variation can inform macroscopic level functioning and effectiveness.
气体簇离子束法（GCIB）
一种可能性是使用气体簇离子束进行蚀刻（GCIB）。GCIB产生100至1000个氩原子的分组，将原子电离，然后将它们向前推向靶向材料的外部。GCIB的巨大簇在广阔的区域中传播影响动能，将标本降解限制为浅层区域，然后在蚀刻过程中消除。
传统的单原子离子枪和GCIB的比较
In contrast to GCIB, monoatomic ion systems, which are more typically employed as engraving tools, propel individual Argon ions that infiltrate deeply into a material and produce severe surface defects that are not erased by further etching.
结果，GCIB可能会侵蚀反应性聚合物物质，同时留出光滑的饰面，而单个原子离子会因酯键裂解而永久破坏细腻的聚合物，例如PMMA。
GCIB枪通常与界面敏感的化学分析方法结合使用，例如X射线光电子光谱（XPS）或补充离子质谱法（SIMS），该方法分析了由于刮擦物质而分析拓扑上必不可少的化学改变。
一系列试验被用来说明GCIB消除材料并生成无瑕，无损害的复合材料底物的能力。
研究成果
在起始表面（0 s）发现了聚合物覆盖物材料是完美无瑕的。大约15-30秒的GCIB蚀刻后，发现了一些早期的工作材料作为低相特征。蚀刻1分钟后，从相对无特征的上覆层转向复合材料层的明显转移。
Before engraving, the first XPS trace mostly caught the C 1s signal from the PS overburden material, with a relatively tiny Si 2p signal reflective of the OCS in the composite layer. The etched and overloaded regions of the PMMA composites were used to acquire AFM-IR spectra.
AFM-IR数据指示与OC和PMMA相关的峰。但是，雕刻和覆盖层的相对幅度有所不同。AFM-IR数据表明与OC和PMMA相关的峰值。然而，雕刻和负担重大的地区的相对幅度有所不同。
As the AFM-IR signal intensity is likewise affected by the thermal properties, the observed difference in comparative signal intensity is thought to be caused by AFM-IR being more responsive to PMMA than OCS due to the PMMA's greater coefficient of expansion.
The considerable shift in the spectrum after removing the 50 nm PMMA coating revealed that AFM-IR sensitivity was biased toward near-surface species. In reference to the OCS signal changes, the PMMA spectra revealed no significant difference compared to the carbonyl peak, corroborating the XPS findings that the GCIB did not significantly affect the chemical of the residual PMMA substance.
总而言之，当前的研究揭示了利用界面方法的聚合物复合材料的纳米级表征的新途径，这对于理解复杂材料系统中的结构 - 陶艺关联至关重要。
Source
Collinson，D。W.等。al。2022.气体簇蚀刻用于通用聚合物复合材料，用于使用AFM进行纳米化学和机械分析。应用的表面科学欧洲杯线上买球。599. 53954.可用：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153954
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