原子力显微镜的应用范围

【概述】

材料科学领域：

AFM不但可以获得材料表面的3D形貌、表面粗糙度和高度等信息，而且可以获得材料表面物理性质分布的差异，例如摩擦力、阻抗分布、电势分布、介电常数，压电特性、磁学性质等。

半导体工业领域：

AFM可以检测基片表面抛光缺陷、图形化结构、薄膜表面形貌以及定量的表面粗糙度数据和深度信息，同时可以检测表面缺陷（比如电流泄漏、结构缺陷、晶格错位、缺陷密度和传播等）以及表面阻抗、电势分布、介电常数、掺杂浓度等，有利于半导体材料的可靠性、均一性和失效性分析。

生物领域：

AFM可以用来对细胞进行形态学观察，并进行图像的分析。通过观察细胞表面形态和三维结构，可以获得细胞的表面积、厚度、宽度和体积等的量化参数等。例如，利用AFM可以对感染病毒后的细胞表面形态的改变、造骨细胞在加入底物（钴铬、钛、钛钒等）后细胞形态和细胞弹性的变化、GTP对外分泌细胞囊泡高度的影响进行研究。利用AFM还可以对自由基损伤的红细胞膜表面精细结构的研究，直接观察到自由基损伤，以及加女贞子保护作用后，对红细胞膜分子形态学的影响。

聚合物科学领域：

AFM可以获得表面的结构以及材料表面物理性质。对样品进行加热，可以研究聚合物的相变过程；结合环境腔，可以研究有机溶剂气氛下聚合物表面结构演变过程，有助于解释聚合物失效机理。

 电化学领域：

AFM可以原位研究电化学的沉积过程，揭示电化学的反应机理；可以原位研究金属腐蚀过程，有助于解决金属腐蚀机理；结合手套箱，可以原位研究锂电池充放电过程，有利于提高电池效率。

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【实验/设备条件】

【样品提取】

【实验/操作方法】

【实验结果/结论】

【仪器/耗材清单】

Bruker原子力显微镜

NanoWizard 4 XP

Dimension FastScan

Dimension ICON