多(duo)功能(neng)原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)（AFM）是壹(yi)種高(gao)分(fen)辨(bian)率的(de)成像(xiang)技(ji)術(shu)，廣(guang)泛應用(yong)於納(na)米(mi)技術(shu)和(he)材料科學領(ling)域(yu)。這(zhe)種顯(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以對(dui)表面形貌進行(xing)三維成像(xiang)，同時(shi)還可(ke)以通(tong)過(guo)多(duo)種模(mo)式進行(xing)材料的(de)物(wu)理和(he)化學(xue)性(xing)質研究。
1.光(guang)學(xue)系統：用(yong)於激(ji)光(guang)的(de)發(fa)射和(he)探(tan)測，通(tong)常包含激(ji)光(guang)、分(fen)束器(qi)和光電(dian)二(er)極管(guan)，可(ke)以有(you)效地傳(chuan)遞信(xin)號。
2.探(tan)針支撐(cheng)系統：包括微(wei)懸臂(bi)梁(liang)和(he)探(tan)針部(bu)分(fen)，懸臂(bi)梁(liang)的(de)剛(gang)度決(jue)定(ding)了(le)探(tan)針的(de)靈敏度(du)。
3.掃(sao)描裝(zhuang)置：通(tong)過(guo)精(jing)細(xi)的(de)馬(ma)達控(kong)制(zhi)探(tan)針在(zai)樣(yang)品(pin)表(biao)面(mian)上的(de)移(yi)動，常(chang)用(yong)的(de)有(you)步進電(dian)機(ji)和(he)壓電(dian)驅動(dong)器(qi)，以實現高(gao)精(jing)度(du)的(de)x、y、z方(fang)向的(de)掃(sao)描。
4.控(kong)制(zhi)系統：用(yong)於數據(ju)采(cai)集和處理，能(neng)夠實時(shi)顯(xian)示(shi)成像(xiang)結(jie)果(guo)，分(fen)析(xi)樣(yang)品(pin)的(de)物(wu)理和(he)化學(xue)性(xing)質。
5.環境(jing)控(kong)制(zhi)設備：可(ke)以提供(gong)真(zhen)空(kong)、氣(qi)氛或溫度控(kong)制(zhi)，以應(ying)對(dui)不同實驗的(de)需求。
主要(yao)功能(neng)：
1.高(gao)分(fen)辨(bian)率成像(xiang)：AFM能(neng)夠在(zai)納米級(ji)別(bie)上進行(xing)表(biao)面(mian)微(wei)觀(guan)形貌的(de)三維成像(xiang)，揭(jie)示(shi)材料表面的(de)細(xi)節。
2.力(li)譜(pu)分(fen)析(xi)：通(tong)過(guo)測量(liang)探(tan)針與樣(yang)品(pin)之(zhi)間的(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)力(li)，可(ke)以分(fen)析(xi)材料的(de)機(ji)械特(te)性(xing)，如彈(dan)性(xing)模量(liang)、粘附(fu)力(li)以及摩擦力(li)。
3.電(dian)學(xue)和(he)熱(re)學(xue)性(xing)質測量(liang)：AFM還可(ke)以集成其(qi)他(ta)功能(neng)，比如電(dian)流(liu)成像(xiang)（E-AFM）和(he)熱(re)導(dao)率(lv)測量(liang)，進行(xing)電(dian)學(xue)和(he)熱(re)學(xue)特(te)性(xing)的(de)研究。
4.化學(xue)成分(fen)分(fen)析(xi)：結(jie)合(he)掃(sao)描近(jin)場光學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)（SNOM）和原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)，可(ke)以分(fen)析(xi)樣(yang)品(pin)的(de)化學(xue)成分(fen)和(he)分(fen)布(bu)。
5.動態(tai)成像(xiang)：這(zhe)種顯(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以在(zai)液(ye)體(ti)或氣(qi)體環境下進行(xing)實(shi)時(shi)成像(xiang)，觀(guan)察材料的(de)動(dong)態(tai)行(xing)為(wei)，如聚(ju)合(he)物的(de)相(xiang)分(fen)離或細(xi)胞(bao)的(de)生(sheng)物(wu)過(guo)程。
多功能(neng)原(yuan)子(zi)力(li)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)：
1.材料科學：在(zai)納米材料、復合(he)材料、硬(ying)度(du)薄(bo)膜和(he)催化劑等(deng)領(ling)域(yu)，用(yong)於分(fen)析(xi)材料的(de)表(biao)面特(te)性(xing)、結(jie)構(gou)以及相(xiang)變(bian)行(xing)為(wei)。
2.生(sheng)物(wu)科學(xue)：在(zai)細胞生(sheng)物(wu)學和(he)生(sheng)物(wu)化學(xue)研究中，AFM可(ke)以觀察(cha)單細胞、細(xi)胞膜的(de)形狀(zhuang)，以(yi)及蛋白質的(de)聚(ju)集與相(xiang)互作(zuo)用(yong)。
3.半導(dao)體行(xing)業：用(yong)於半導(dao)體材料的(de)界(jie)面分(fen)析(xi)、缺陷(xian)檢測以(yi)及薄膜的(de)制(zhi)造過(guo)程監(jian)控(kong)。
4.醫藥研究：在(zai)藥物釋放(fang)、藥物-細(xi)胞相(xiang)互作(zuo)用(yong)的(de)研究中，AFM可(ke)以提供(gong)納(na)米(mi)級(ji)別(bie)的(de)觀(guan)察。
5.納(na)米(mi)技術(shu)：用(yong)於納(na)米(mi)器(qi)件的(de)制(zhi)造、表征以及其(qi)功能(neng)性(xing)研究，是納(na)米(mi)科學(xue)和(he)納米(mi)工(gong)程重要(yao)的(de)工(gong)具。
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