原子力显微镜

原子力显微镜（AFM）是一种显微镜。原子力显微镜提供原子在表面或在表面的图片。与扫描电子显微镜（SEM）一样，原子力显微镜的目的是在原子水平上观察物体。事实上，原子力显微镜可以用来观察单个原子。它通常用于纳米技术。

AFM可以做一些SEM做不到的事情。AFM可以提供比SEM更高的分辨率。此外，AFM不需要在真空中操作。事实上，原子力显微镜可以在环境空气或水中工作，因此它可以用来观察生物样品的表面，如活细胞。

AFM的工作原理是采用一根连接到悬臂梁上的超细针。针尖在被成像材料的脊和谷上运行，"感觉"表面。当针尖因表面而上下移动时，悬臂会发生偏转。在一个基本配置中，激光以斜角照射在悬臂上，通过简单地改变激光束的入射角，就可以直接测量悬臂的偏转。通过这种方式，可以创建一个图像，揭示被机器成像的分子的配置。

AFM有许多不同的操作模式。一种是"接触模式"，在这种模式下，只需简单地将针尖在表面上移动，就可以测量悬臂的变形。另一种模式被称为"敲击模式"，因为在移动过程中，针尖会在表面上敲击。通过控制针尖被敲击的力度，AFM可以在针头感觉到脊的时候远离表面，这样它在移动过程中就不会撞到表面。这种模式对生物样品也很有用，因为它不太可能损坏软表面。这些是最常用的基本模式。不过也有不同的名称和方法，如"间歇性接触模式"、"非接触模式"、"动态"和"静态"模式等等，但这些通常都是上述敲击和接触模式的变化。