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使用調(diào)頻模式的最新型HR-SPM高分辨率原子力顯微鏡，不僅可以在空氣及液體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)超高分辨率，而且首次觀察到了固液界面的水化/溶劑化作用的液體分層。
HR-SPM: 高分辨原子力顯微鏡
HR-SPM特點(diǎn)
使用調(diào)頻模式
空氣和液體中的噪音降低到傳統(tǒng)模式的二十分之一
在空氣和液體環(huán)境中也能達(dá)到超高真空原子力顯微鏡的分辨率
現(xiàn)有的掃描探針顯微鏡 (scanning probe microscopes)和原子力顯微鏡(atomic force microscopes) 通常使用調(diào)幅模式(amplitude modulation).從原理上, 調(diào)頻模式(frequency modulation) 可以達(dá)到更高的分辨率。
| SPM | ： | 掃描探針顯微鏡 |
| AFM | ： | 原子力顯微鏡 |
| AM | ： | 調(diào)幅模式 |
| FM | ： | 調(diào)頻模式 |
與現(xiàn)有SPM/AFM的區(qū)別
液體環(huán)境中原子分辨率觀察
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NaCl飽和溶液中觀察固體表面的原子排列。使用調(diào)幅模式的傳統(tǒng)原子力顯微鏡，圖像完全被噪音遮蓋（左圖），但在調(diào)頻模式下，原子排列清晰可見(jiàn)（右圖）。調(diào)頻模式實(shí)現(xiàn)了真正的原子級(jí)分辨率。 |
空氣中Pt催化劑顆粒的觀察1)
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KPFM: 掃描開(kāi)爾文顯微鏡 |
TiO2基底上的Pt顆粒， 通過(guò)KPFM進(jìn)行表面電勢(shì)的測(cè)定，TiO2基版上的Pt催化粒子可被清晰識(shí)別。同時(shí)可以觀察到數(shù)納米大小的Pt粒子和基板間的電荷交換。右圖中，紅色區(qū)域是正電勢(shì)，藍(lán)色區(qū)域是負(fù)電勢(shì)。對(duì)于PKFM觀察，F(xiàn)M模式也大幅提高了分辨率。
注: KPFM需要特定的基底。 |
引用文獻(xiàn)：
Ryohei Kokawa, Masahiro Ohta, Akira Sasahara, Hiroshi Onishi, Kelvin Probe Force Microscopy Study of a Pt/TiO2Catalyst Model Placed in an Atmospheric Pressure of N2Environment, Chemistry - An Asian Journal, 7, 1251-1255 (2012).