在做原子力顯微鏡AFM測試時，科學(xué)指南針檢測平臺工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對AFM測試不太了解，針對此，科學(xué)指南針檢測平臺團(tuán)隊組織相關(guān)同事對網(wǎng)上海量知識進(jìn)行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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接觸模式

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接觸模式 （Contact mode） 中，針尖和表面直接接觸并滑行，利用探針的針尖與待測物表面原子之間的存在的庫侖排斥力進(jìn)行成像，其大小通常為10-8?- 10-11?N。其優(yōu)點有；掃描速度快；分辨率高，能達(dá)到原子級分辨率的成像模式；簡單直接的對力的控制，保證了橫向力的信號；針尖和樣品直接接觸，可適用于導(dǎo)電、電容、壓電等特殊模塊的測量。不足是橫向剪切力和毛細(xì)力的影響，大氣條件下，大多數(shù)樣品表面吸附有水蒸氣，針尖接觸表面時，毛細(xì)現(xiàn)象會使吸附層下凹，引起額外的粘附力，造成圖像質(zhì)量的降低和圖像畸變，不適用于研究生物大分子，低弾性模量的樣品以及容易移動和變形的樣品，針尖會對樣品產(chǎn)生破壞或者移動等，接觸狀態(tài)，容易使針尖污染，磨損甚至破壞。

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非接觸模式

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非接觸式（Non-Contact mode）AFM中，探針以特定的頻率在樣品表面附近振動，探針和樣品表面距離在5-20 nm之間，這一距離范圍在范德華力曲線上位于非接觸區(qū)域，屬于很弱的長程力（范德華吸引力）。在非接觸區(qū)域，探針和樣品表面所受的總力很小，通常在10-12?N左右。在非接觸式AFM中，探針以接近于其自身共振頻率及幾納米到數(shù)十納米的振幅振動。當(dāng)探針接近樣品表面時，探針共振頻率或振幅發(fā)生變化檢測器檢測到這種變化后，把信號傳遞給反饋系統(tǒng)，然后反饋控制回路通過移動掃描器來保持探針共振頻率或振幅恒定，進(jìn)而使探針與樣品表面平均距離恒定，計算機(jī)通過記錄掃描器的移動獲得樣品表面形貌圖。非接觸式AFM不破壞樣品表面，適用于較軟的樣品．針尖不會使樣品表面變形，對樣品沒有損害，適應(yīng)于彈性模量低的樣品，測量消除了橫向力的影響，針尖不易磨損。缺點就是穩(wěn)定性相對較差，掃描速度慢，當(dāng)針尖和樣品之間距離較大時，分辨率比較低，為避免被水膜黏住，往往只適用于疏水表面。對于無表面吸附層的剛性樣品而言，非接觸式AFM與接觸式AFM獲得的表面形貌圖基本相同，但對于表面吸附凝聚水的剛性樣品，情況則有所不同。接觸式AFM可以穿過液體層獲得剛性樣品表面形貌圖，而非接觸式AFM則得到液體表面形貌圖。其次，由于針尖容易受樣品表面吸附氣體的吸附力影響，引起圖像數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，使得非接觸模式實際操作中比較困難，因此，這種模式除非特殊需要，一般不會使用。

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