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
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
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(右圖)。調(diào)頻模式實(shí)現(xiàn)了真正的原子級分辨率。
空氣中Pt催化劑顆粒的觀察1)
TiO2基底上的Pt顆粒, 通過KPFM進(jìn)行表面電勢的測定,TiO2基版上的Pt催化粒子可被清晰識別。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,藍(lán)色區(qū)域是負(fù)電勢。對于PKFM觀察,F(xiàn)M模式也大幅提高了分辨率。