SPM-8100FM-原子力显微镜/扫描探针显微镜

观察生动的纳米世界

使用调频模式的全新型HR-SPM高分辨率原子力显微镜，不仅可以在空气及液体环境中实现更高分辨率，而且初次观察到了固液界面的水化/溶剂化作用的液体分层。

HR-SPM: 高分辨原子力显微镜

HR-SPM特点

使用调频模式
空气和液体中的噪音降低到传统模式的二十分之一
在空气和液体环境中也能达到更高真空原子力显微镜的分辨率

现有的扫描探针显微镜 (scanning probe microscopes)和原子力显微镜(atomic force microscopes) 通常使用调幅模式(amplitude modulation).从原理上, 调频模式(frequency modulation) 可以达到更高的分辨率。

与现有SPM/AFM的区别

液体环境中原子分辨率观察

空气环境

酞菁铅结晶薄膜的分子排列结构

下图为有机发光二极管显示器和料染敏化太阳能电池中用到的酞菁铅结晶。在大气环境下可以观察到包围分子中央的金属原子的四叶状草结构。

样品: PbPc/MoS₂

聚丁二炔晶体表面原子排列缺陷

观察聚丁二炔在空气中新鲜解离表面，大视野中可以看到梯田状结构（左图），沿着与b轴平行的间隔为0.75纳米的丁二炔主链，可以看到间隔为0.5纳米的单个 PTS (对甲苯磺酸盐) 侧链。这是一个清晰可见的原子排列缺陷，该图没有经过FFT处理。

蛋白质结晶的分子排列 ¹⁾

左图是在饱和溶液中观察到的蛋白溶菌酶。可以观察到表面晶胞（右图中的虚线方框）内的蛋白质分子（左图中的圆圈 ）。以往的AFM无法观察到晶胞内部结构，而HR–SPM初次观察到4个蛋白质分子，和右边的模型图一致。

混晶结构

该页所有数据使用培养皿型液体池（选配件）获得。

水化作用/溶剂化作用的测量方法

1．在液体环境下操作HR-SPM，让悬臂按照设定值（△f_max）高精度地趋近样品表面。
2．将悬臂前端针尖的受力情况通过力曲线进行测量表征。
3．在相当接近固液界面处，可测得探针受到的特征性的力变化（△f）
4．水化作用/溶剂化作用导致的力的变动提供了液体层状结构相关的信息。
5．X轴方向的连续测量（Z-X测量）可实现水化作用/溶剂化作用结构的断面观察。
6．进一步，沿着Y方向反复Z-X测量可以实现三维结构分析。

分析软件

三维数据制图的专用分析软件。强有力地支持了水化作用/溶剂化作用结构的数据解析。

● 制图数据的三维显示
● 从制图数据中抽取・显示二维图像数据
● 在二维图像数据上显示・分析指定的一维数据

水化作用/溶剂化作用分层结构的观察实例

石墨表面的1-癸醇的界面结构

左图为石墨表面的1-癸醇分子膜。两个癸醇分子的谅解结构以及分子膜结构可被清晰地分辨。癸醇与石墨交界面的吸附分子层横截面结构如右图。可以发现癸醇分子程层状分布，而且分层在面内方向呈不均匀分布。

对硝基苯胺饱和水溶液的结晶表面 6)

Z-X测量（左图）中凸起部分为苯环，凹陷部分为亲水性的官能团所在的位置。从不同位置的力曲线（Z△f曲线）可以看到在具有亲水基的凹陷部分由于水分子的存在而显示出强烈的水化作用。
此数据表明，如下图模型，水分子的氢和极性基团成键，从而形成稳定的结构。

该页所有数据使用培养皿型液体池（选配件）获得。

FM模式原理

在动态模式下，测量悬臂的振动频率，从而测得悬臂和样品间的相互作用力。具体来说，为了使悬臂的频率偏移(△f)保持一定，让悬臂在非接触状态下运动。与以往相比，对力的检测灵敏度提高了20倍以上，因此图像的分辨率也大大提升。

仪器外观

*产品外观及功能规格如有更改，恕不另行通知。