最大掃描面積120µm×120µm×40 µm，最高分辨率0.02nm的原子力顯微鏡

原子力顯微鏡（AFM）是一種亞納米分辨率的表面掃描技術(shù)。該指數(shù)指在納米尺度上使用的一系列非破壞性表面分析技術(shù)。它的分辨率比光學顯微鏡的分辨率極限高出10³ 倍。原子力顯微鏡常用于獲取納米級的機械、功能和電氣特性數(shù)據(jù)，以及進行形貌（表面）研究。

根據(jù)胡克定律，當原子力顯微鏡使懸臂末端的針尖接近樣品表面進行表面形態(tài)掃描時，針尖與樣品之間的相互作用力會改變懸臂的彎曲程度。在設(shè)備主體后方，一束由二極管激光器發(fā)出的光束經(jīng)聚焦后打在微懸臂背面，懸臂彎曲時反射光斑也會發(fā)生偏移，探測器會實時記錄其運動軌跡從而獲取樣品的表面形貌信息。NanoMagnetics便攜式原子力顯微鏡

圖1：原子力顯微鏡原理結(jié)構(gòu)示意圖

原子力顯微鏡對用戶友好的體現(xiàn)：

ezAFM/ezAFM+便攜式顯微鏡是NanoMagnetics Instruments為了解決傳統(tǒng)原子力顯微鏡比較笨重這個痛點而設(shè)計的。它具有以下優(yōu)勢：

-便攜及緊湊：ezAFM原子力顯微鏡包括操作電腦在內(nèi)全部設(shè)備所占面積僅為70cm×30cm，是市面上現(xiàn)存最便攜的原子力顯微鏡之一。                        

-耐用及可靈活調(diào)節(jié)：ezAFM/ezAFM+便攜式顯微鏡在保證安全的前提下可以輕松地更換掃描頭。從高分辨率掃描模式只需幾分鐘即可切換到適用于較粗糙表面的大范圍掃描模式。

-使用操作極其簡單：ezAFM/ezAFM+便攜式顯微鏡的掃描頭配備了專門設(shè)計的“對準芯片"，可與市售的探針懸臂梁配合使用。這一獨特系統(tǒng)確保激光和光電探測器每次都能對準，使懸臂梁更換成為簡單、無挫敗感的過程，而無需花費數(shù)小時對準激光。

NMI原子力顯微鏡的先進的研究功能與掃描模式：

ezAFM原子力顯微鏡是一款NanoMagnetics Instruments開發(fā)的多功能平臺，能夠執(zhí)行多種掃描模式以滿足用戶表面形態(tài)掃描的科研需求。

-高分辨率成像：選擇40x40x4 µm掃描頭，實現(xiàn)超高分辨率（0.02nm級別Z軸分辨率），非常適合在單層石墨烯等樣品上觀察原子級細節(jié)。

-大樣本與粗糙表面分析：選擇120x120x40 µm掃描頭，用于分析較大、更粗糙的樣本，如紡織品、紙漿和生物結(jié)構(gòu)。

-便攜式AFM顯微鏡包含多種掃描模式(NMI橫向力顯微鏡, 便攜式NMI磁力顯微鏡等)：

1.ezAFM便攜式原子力顯微鏡的間歇式接觸（接觸）模式用于形貌測量

2.NMI橫向力顯微鏡（LFM）用于摩擦分析

3.便攜式NMI磁力顯微鏡（MFM）用于磁疇成像

4.力-距離光譜（f-d）用于分析材料的機械性能

5.可選配的液體模式：ezAFM便攜式原子力顯微鏡上加裝 AQUA™掃描頭，可在原生液體環(huán)境中對生物樣本進行穩(wěn)定、高分辨率的表面形態(tài)掃描。

6.電響應(yīng)力顯微鏡、開爾文探針力顯微鏡、導電原子力顯微鏡、掃描擴散電阻顯微鏡(ezAFM+新增模式)

ezAFM原子力顯微鏡在不同模式下的橫向分辨率表現(xiàn)：

無縫集成：手套箱與倒置顯微鏡

-手套箱集成 AFM：NanoMagnetics便攜式原子力顯微鏡可以小型化和遠程操作功能使其易于集成到惰性氣氛手套箱中，便攜式AFM顯微鏡可用于空氣敏感樣本的分析。

-與光學顯微鏡結(jié)合：NanoMagnetics便攜式原子力顯微鏡可以ezAFM-ILM 系統(tǒng)可直接安裝在倒置光學顯微鏡上，使用戶能夠無縫地將納米級AFM 數(shù)據(jù)與光學成像相關(guān)聯(lián)。

便攜式AFM顯微鏡應(yīng)用案例與用戶群體：

NMI便攜式原子力顯微鏡已被全球眾多科研機構(gòu)和工業(yè)實驗室采用，積累了豐富的應(yīng)用案例。例如，在NASA的太空材料研究中，NMI原子力顯微鏡被用于表征熱防護涂層的微觀結(jié)構(gòu)及其在惡劣環(huán)境下的演化行為。在斯坦福大學的新能源材料研究中，研究人員利用便攜式AFM顯微鏡的KPFM模式測量鈣鈦礦太陽能電池表面的電勢分布，研究其光電轉(zhuǎn)換機制與效率衰減原因。

除了高等院校和科研機構(gòu)，NanoMagnetics便攜式原子力顯微鏡還廣泛應(yīng)用于工業(yè)研發(fā)領(lǐng)域。許多半導體制造商利用ezAFM便攜式原子力顯微鏡進行產(chǎn)品質(zhì)量控制和工藝優(yōu)化，通過納米級別的缺陷檢測提高產(chǎn)品良率。在材料開發(fā)公司，研究人員利用NMI便攜式原子力顯微鏡的多模式成像功能評估新開發(fā)的高分子材料、復合材料和功能涂層的性能，加速新材料的研發(fā)進程。

NMI原子力顯微鏡參數(shù)指標:

-商用懸臂自對準

-兩種掃描范圍：120×120×40μm，40×40×4μm

-接觸模式, 動態(tài)力/ 相位成像模式, 側(cè)向力顯微鏡 LFM 和磁力顯微鏡 MFM 模式

-65fm/√HZ基底噪聲

-2μm分辨率的集成光學顯微鏡

-視頻攝像機：8MP視頻分辨率，390×230μm視場角，3264×2448像素點，30fps的幀率

-24位ADC/DAC數(shù)據(jù)采集，FPGA+DSP 的數(shù)字信號處理系統(tǒng)

-樣品尺寸不超過10×10×5mm（也可選配尺寸不受限的版本）

-USB接口

-軟件升級更新

NMI原子力顯微鏡擴展成像選項：

-劃痕光刻法

-掃描隧道顯微鏡（ezSTM）

-液體存放單元

-ezAFM+擴展：加熱/冷卻臺（-30℃-250℃）

NMI原子力顯微鏡可選擇的配件：

-信號接收模組

-40毫米行程的XY電動樣品定位器

-2毫米行程的XY手動樣品定位器

NanoMagnetics便攜式原子力顯微鏡