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SPM与AFM工作原理的比较
肖国敏 20085029 生医1班
1 SPM（扫描探针显微镜）的工作原理
当探针与样品表面间距小到纳米级时，按照近代量子力学的观点，由于探针尖端的原子和样品表面的原子具有特殊的作用力，并且该作用力随着距离的变化非常显著。当探针在样品表面来回扫描的过程中，顺着样品表面的形状而上下移动。独特的反馈系统始终保持探针的力和高度恒定，一束激光从悬臂梁上反射到感知器，这样就能实时给出高度的偏移值。样品表面就能记录下来，最终构建出三维的表面
2 AFM（原子力显微镜）
2.1 AFM基本原理
原子力显微镜的基本原理是：将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一微 小的针尖，针尖与样品表面轻轻接触，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱 的排斥力，通过在扫描时控制这种力的恒定，带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表 面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。利用光学检测法或隧道 电流检测法，可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化，从而可以获得样品表面形貌的 信息。下面，我们以激光检测原子力显微镜（Atomic Force Microscope Employing Laser Beam Deflection for Force Detection, Laser-AFM）——扫描探针显微镜家族 中最常用的一种为例，来详细说明其工作原理。
图2: 激光检测原子力显微镜探针工作示意图
如图2所示，二极管激光器（Laser Diode
）发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂
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