是一種納米級(jí)表面形貌和物理性質(zhì)測(cè)量技術(shù)，能夠直接觀測(cè)納米級(jí)別的表面形態(tài)、粗糙度、力學(xué)性質(zhì)等。以下是AFM原子力顯微鏡的應(yīng)用總結(jié)介紹：

1. 樣品表面形貌和粗糙度測(cè)量

表面形貌：AFM原子力顯微鏡能夠清晰地顯示樣品的表面形貌，如凹凸、納米線、納米孔等。

粗糙度測(cè)量：原子力顯微鏡的高度像可用于樣品表面微區(qū)高分辨的粗糙度測(cè)量，應(yīng)用配套的數(shù)據(jù)處理軟件能得到測(cè)定區(qū)域內(nèi)粗糙度各表征參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如表面平均粗糙度Ra和均方根粗糙度Rq。

2. 力學(xué)性質(zhì)測(cè)試

AFM原子力顯微鏡可以通過(guò)測(cè)量針尖與樣品之間的相互作用力來(lái)獲取樣品的力學(xué)性質(zhì)，如彈性模量、硬度、粘附力等。例如，在細(xì)胞力學(xué)特性的研究中，原子力顯微鏡能夠測(cè)量細(xì)胞的彈性模量和粘性模量。

3. 材料科學(xué)研究

AFM原子力顯微鏡在材料科學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，包括研究材料的表面形貌、晶格結(jié)構(gòu)、相界等。它還可以用于制備和表征納米結(jié)構(gòu)，如納米線、納米管、納米顆粒等。

4. 生物學(xué)研究

原子力顯微鏡在生物學(xué)研究中具有突出優(yōu)勢(shì)，如樣品制備簡(jiǎn)單、對(duì)樣品的破壞小、無(wú)需導(dǎo)電、無(wú)需低溫或真空條件等。它能夠?qū)罴?xì)胞進(jìn)行接近實(shí)時(shí)的觀察，提供生物分子的高分辨三維圖像，并觀察生物分子之間的作用力。

5. 特殊模式應(yīng)用

靜電力顯微鏡（EFM）：用于探測(cè)樣品表面的靜電力梯度，表征樣品表面的靜電勢(shì)能、電荷分布及電荷運(yùn)輸?shù)取?/span>

開(kāi)爾文探針力顯微鏡（KPFM）：在獲得樣品表面形貌的基礎(chǔ)上可同時(shí)得到表面功函數(shù)或表面勢(shì)。

磁力顯微鏡（MFM）：利用磁性探針檢測(cè)磁性材料表面的磁作用力，獲得表面磁力分布、磁疇結(jié)構(gòu)等信息。

壓電響應(yīng)顯微鏡（PFM）：用于納米尺度上研究壓電材料、鐵電材料等的表面電勢(shì)及壓電響應(yīng)的測(cè)量。

導(dǎo)電原子力顯微鏡：在接觸模式下，給導(dǎo)電探針和樣品間施加直流電壓，測(cè)量電流，從而得到樣品的電流分布圖像。

6. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

AFM原子力顯微鏡具有非接觸、無(wú)損、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，能夠在多種環(huán)境（如空氣、液體）中運(yùn)作，為科學(xué)研究提供了有力的支持。

總之，原子力顯微鏡在材料科學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，通過(guò)檢測(cè)原子間的作用力實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品表面的高分辨率成像和物理性質(zhì)測(cè)試，為科學(xué)研究提供了重要的技術(shù)支持。