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主题：请教afm怎么实现原子级的分辩率？

浏览0 回复33 电梯直达
yigangren
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发表于：2005/11/15 21:37:00 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
该帖子已被ssh110设置为精华；
现在知道，在距离很近的时候，探针针尖的分子和试样的原子/分子产生排斥力〔斥力模式〕，afm利用利用这个斥力实现对样品表面的形貌分析

我想问：
  1.原子/分子之间有很多力，比如说范德华力等，afm主要利用的是哪一种〔几种〕？
  2.这些力的作用范围有多大？似乎都是超过了原子半径吧？如果是这样，探针检测的应该是样品表面多个原子的合力，在此情况下，怎么样实现原子级分辩率？
  3.目前，探针还没有作到单个原子水平，换句话说，探针针尖也是多个原子/分子，再加上样品表面的多个原子分子，如何实现原子级分辩率？

  这些问题让我感觉很困惑，请各位高手不吝赐教
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ssh110
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2005/11/15 22:06:00 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
你肯定没有看我上传的资料。下载下来看看吧！
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yigangren
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2005/11/15 22:46:00 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
刚才又看了点资料，请问版主：

是不是可以理解为，探针针尖最前面的一个原子/分子，与试样表面的的某一个原子/分子接触时，它们之间的作用力，几乎只有这两个原子/分子间吸引力/斥力，试样表面周围别的原子和针尖的作用力很小，可以忽略？
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2005/11/15 22:48:00 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 yigangren 发表:
刚才又看了点资料，请问版主：

是不是可以理解为，探针针尖最前面的一个原子/分子，与试样表面的的某一个原子/分子接触时，它们之间的作用力，几乎只有这两个原子/分子间吸引力/斥力，试样表面周围别的原子和针尖的作用力很小，可以忽略？

偶以为可以这样认为！
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yigangren
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2005/11/18 16:21:00 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
唉，越看越糊涂啊
还是不明白为什么可以实现原子级分辩率

看了不少资料，都说实际上很难达到原子级分辩率

请各位高手赐教
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ssh110
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2005/11/30 9:37:00 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 yigangren 发表:
唉，越看越糊涂啊
还是不明白为什么可以实现原子级分辩率

看了不少资料，都说实际上很难达到原子级分辩率

请各位高手赐教

注意了吗？是原子级分辨，不是原子分辨！这是两个不同的概念！
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duwf
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2005/12/1 13:46:00 14楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
我的理解是：
范德华力、静电力等等都会有作用。而最终的合力就是那个有个极小值，短距离内迅速增大，在无穷远趋向于0的曲线。
以上有长程力，也有短程力。但是能否实现原子分辨主要还是要看力的大小随距离的变化关系。就像STM里电流随距离的指数关系。
接触模式利用原子间斥力，随距离增大迅速减小，所以主要是前面一个或几个原子起作用。但是因为力太大，对表面影响太大，很难得到原子分辨，而且得到的原子分辨很多是假的。
对非接触模式，有人做过理论推导，但是我没看懂。只记得结论好像是，最终的力与距离关系有两部分组成，反比项和指数项，在小振幅时指数项为主。
以上不保证正确，欢迎大家讨论。
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ssh110
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2005/12/8 23:54:00 15楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 duwf 发表:
我的理解是：
......
接触模式利用原子间斥力，随距离增大迅速减小，所以主要是前面一个或几个原子起作用。但是因为力太大，对表面影响太大，很难得到原子分辨，而且得到的原子分辨很多是假的。.....

怎么认为是假的？（欢迎讨论，特置顶！)
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pili
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2006/2/11 16:41:00 16楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
个人理解是库仑力，不知道对不对
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titancrane
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2006/2/21 0:01:00 17楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
1原子/分子之间有很多力，比如说范德华力等，afm主要利用的是哪一种〔几种〕？

严格来说，afm下的力有很多种，线性的，非线性的都有。简单的看，可以这么说，在接触模式下，斥力反馈下理想考虑只有表面的与针尖的弹性作用占主导。在非接触模式下，一般可以认为室范氏力起作用。tapping模式介于两者之间。

2.这些力的作用范围有多大？似乎都是超过了原子半径吧？如果是这样，探针检测的应该是样品表面多个原子的合力，在此情况下，怎么样实现原子级分辩率？

在接触模式下，力的作用导致针尖与样品的形变，形变界面的大小决定分辨率。这个可以通过herz模型去求解。在非接触模式下严格说测的是力的梯度，一般针尖在表面几个纳米处运动，分辨率与取决于很多方面，样品外还包括针尖的频率，环境阻尼等。tapping模式比较复杂，但大体上与非接触模式类似。

3.目前，探针还没有作到单个原子水平，换句话说，探针针尖也是多个原子/分子，再加上样品表面的多个原子分子，如何实现原子级分辩率？
针尖目前可以做到1nm左右了。虽然针尖是多原子，只有样品足够平坦，还是可以保证较少的或者单个原子的接触，从而实现原子分辨。



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simon1975
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2006/4/3 15:02:00 18楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
请问你是用什么牌子的AFM的?可以将你的那份白春礼写的那份资料也发给我吗?其实对于原子力测力,象你所说的是如何实现原子级分辨率是比较关键的,我想如果和原厂技术员进行沟通应该会获得比较正确的答案吧!
按我个人理解,AFM的测定是通过XYZ三轴的电信号来描绘样藐的，它应该是通过正测力来实现原子分辨率,对于侧向力的影响则表现为X、Y轴的信号，只有单个原子的正测力会是影响到Z轴的信号，所以就忽略了其他原子对力的影响！不知是否可以这样理解呢？欢迎来信交流！
如果可以,请发我邮箱simon@biolab.com.cn
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