使用原子力顯微鏡測量納米粒子的尺寸,一般遵循以下步驟:
環境準備:AFM原子力顯微鏡對環境條件有嚴格的要求。首先,需要保持實驗室的整潔和安靜,避免任何微小的振動或顆粒對測量結果產生影響。其次,控制實驗室的濕度和空氣質量,以防止粉塵和霉菌的侵入。*后,保持溫度的穩定,因為溫度變化可能引起樣品的漂移和扭曲。
樣品準備:樣品B須干凈,表面應光滑均勻,避免存在凹坑或裂紋。這可以通過使用酒精或其他清潔劑徹底清潔樣品表面來實現。如果樣品的表面質量不夠理想,可以采用如離子束拋光等技術來改善。
設置AFM原子力顯微鏡:原子力顯微鏡主要由一個懸臂組成,懸臂的一端與壓電位移致動器相連,由AFM原子力顯微鏡控制;另一端包含與樣品相互作用的探針J端。在測量前,需要根據具體的樣品和測量需求,設置原子力顯微鏡的參數,如掃描速度、掃描范圍等。
進行測量:將準備好的樣品放置在AFM原子力顯微鏡的樣品臺上,啟動原子力顯微鏡進行測量。在測量過程中,探針J端會與納米粒子相互作用,產生極微弱的作用力。這個作用力會導致懸臂發生微小的彈性形變,形變的大小與針尖與樣品之間作用力的大小成正比。通過測量懸臂的形變量,就可以獲得針尖與納米粒子之間作用力的大小。
分析數據:AFM原子力顯微鏡會記錄探針J端的運動軌跡,形成納米粒子的表面形貌圖像。通過分析這個圖像,就可以獲得納米粒子的尺寸信息。在分析數據時,需要注意選擇合適的成像模式。例如,對于表面柔軟的納米粒子,可以選擇非接觸模式或輕敲模式來減少對樣品的損傷;對于需要高分辨率的圖像,可以選擇接觸模式。
記錄結果:將測量和分析得到的結果進行記錄,包括納米粒子的尺寸、形狀等信息。這些信息對于研究納米粒子的性質和應用具有重要的價值。
需要注意的是,原子力顯微鏡雖然具有高分辨率和高靈敏度的特點,但在測量納米粒子尺寸時仍可能受到一些因素的影響,如探針J端的形狀和大小、樣品的表面狀態等。因此,在進行測量時需要仔細控制這些因素,以確保測量結果的準確性和可靠性。