SPM-9700HT型原子力显微镜

扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscopy，SPM），其原理是利用一个细微的探针在样品表面扫描的同时，检测探针与样品之间相互作用的物理量，从而表征材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布及磁畴分布等。SPM在一定测试环境下，可以准确测量样品表面纳米级及以下的起伏。本文对放置在不同位置的具有相同配置的SPM-9700HT进行对比测试，证实了环境因素的确会对SPM-9700HT的测试产生一定的影响。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家层面技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

岛津公司作为综合性的仪器生产商，为电池材料的性能测试和结构表征提供综合解决方案。X 射线光电子能谱仪（XPS）以光电效应为基础，致力于材料表面和界面的元素状态分析，不仅可以给出元素成分的半定量信息，还可以通过化学位移给出元素的价态信息，采用多模式氩离子刻蚀技术还可以提供沿深度的二维元素分布信息，同时可以实现原位充放电过程中的元素追踪检测；电子探针显微分析仪（EPMA）以聚焦电子束为探针，可以提供纳米尺度上的形貌像和微米尺度上元素分布信息，和SEM-EDS相比，EPMA 以其高稳定性的电子束流和波长色散的分光技术，提供更高分辨率的元素信息，在新材料开发和失效分析等领域有着不可替代的作用；扫描探针显微镜（SPM）可以查看纳米尺度上的样品形貌，追加可控气氛分析室可以观察不同气氛时样品表面情况，为表面分析和界面分析提供强有力的表征手段；X 射线衍射仪（XRD）致力于提供样品的晶体结构信息，可以实现原位充放电过程中的结构变化监测；能量色散型X射线荧光分析仪（EDX）具有高灵敏度、高分辨率以及卓越的通用性的特点，通过工作曲线法，以及具有专利的FP和背景FP法快速地进行元素的定性和定量测试，可应对电池三元材料及原材料的成分测试。此外，还有多种成分及结构分析 手段，如ICP、EDX用于正负极组分的检测、GC/GCMS用于电解液添加成分的检测、FTIR用于表面有机基团的检测、SALD用于材料粒径的检测等。

岛津公司作为综合性的仪器生产商，为电池材料的性能测试和结构表征提供综合解决方案。X 射线光电子能谱仪（XPS）以光电效应为基础，致力于材料表面和界面的元素状态分析，不仅可以给出元素成分的半定量信息，还可以通过化学位移给出元素的价态信息，采用多模式氩离子刻蚀技术还可以提供沿深度的二维元素分布信息，同时可以实现原位充放电过程中的元素追踪检测；电子探针显微分析仪（EPMA）以聚焦电子束为探针，可以提供纳米尺度上的形貌像和微米尺度上元素分布信息，和SEM-EDS相比，EPMA 以其高稳定性的电子束流和波长色散的分光技术，提供更高分辨率的元素信息，在新材料开发和失效分析等领域有着不可替代的作用；扫描探针显微镜（SPM）可以查看纳米尺度上的样品形貌，追加可控气氛分析室可以观察不同气氛时样品表面情况，为表面分析和界面分析提供强有力的表征手段；X 射线衍射仪（XRD）致力于提供样品的晶体结构信息，可以实现原位充放电过程中的结构变化监测；能量色散型X射线荧光分析仪（EDX）具有高灵敏度、高分辨率以及卓越的通用性的特点，通过工作曲线法，以及具有专利的FP和背景FP法快速地进行元素的定性和定量测试，可应对电池三元材料及原材料的成分测试。此外，还有多种成分及结构分析 手段，如ICP、EDX用于正负极组分的检测、GC/GCMS用于电解液添加成分的检测、FTIR用于表面有机基团的检测、SALD用于材料粒径的检测等。

岛津X射线光电子能谱仪有以下技术特点：1）高功率X射线源：岛津X射线源功率最高可达600W，高功率的X射线源保证对低含量元素的分析与检测；2）专利单电子源荷电中和：中和枪位于样品台正上方，单电子源开启方便，对真空无影响，可以保证对样品所有表面的有效中和；3）165mm半径双层能量分析器：大半径的能量分析器可以保证谱图的高分辨率，同时双层能量分析器分别用于采谱与成像，可以保证谱图与成像的高灵敏度；4）全自动化进样系统：进样不需要手动操作，防止手动对仪器的损伤，同时进样室配备定位相机，在抽真空时可以进行选点操作，节省时间。

抗生素治疗面临着来自耐药性的巨大挑战，而氧化石墨烯（graphene oxide，GO）具有非抗生素依赖的抗菌活性，因而具有重要意义。然而，GO的尺寸大小与抗菌活性的关系及其对抗菌的机制调节仍然未知。本文通过制备四种不同尺寸的GO悬浮液，结合生物实验，证明了GO尺寸与其对革兰氏阳性致龋菌变形链球菌的抗菌活性的影响呈抛物线关系，其中通过使用岛津扫描探针显微SPM-9600对GO的尺寸进行准确表征以确保该实验结果的准确性和可重复性。另外还发现了GO尺寸对基于纳米生物相互作用的物理抗菌机制的调节作用，这对于指导GO在临床抗菌中的设计和开发具有重要意义。

扫描探针显微镜，它是各种显微镜的统称，通过多功能一体化后，可以实现材料表面的结构与性质的测量，如对材料表面的形貌、粗糙度、电流电势分布以及磁畴分布情况进行测量，可以说它是材料科学领域中一个不可或缺的表征仪器。说起材料，就不得不提它的重要性。纵观人类发展的历史，我们不难发现，生产技术每一次的革新都离不开材料的突破，材料决定了社会发展的进程。在这材料中，新能源材料与功能材料扮演着重要的角色。随着科技的发展，传统的不可再生能源已不能满足需求，需要发展像太阳能、氢能、核能、风能等新能源；单一功能的材料也不能满足发展的要求了，需要开发出具有特殊、多功能性的新材料，如万能材料石墨烯、碳纳米管以及具有无限可能的高分子材料。功能材料，就是指通过光、电、化学等作用后具有特定功能的材料，通过功能化后，实现同时具有两种甚至多种功能，如比普通钢材还硬的具有抗腐蚀性工程的塑料，具有抗菌、抗螨虫、低温远红外发热等功能的石墨烯改性纤维，具有生物相容性好的人造组织和器官，它们的出现，不仅关乎人民生活质量的改善和提高，更关乎一个国家未来的发展。“十二五”期间多项国家级技术发明一等奖、科技进步一等奖、自然科学一等奖等均颁发给了新材料领域的技术成果，足以可见发展新材料的重要性。扫描探针显微镜具有纳米级的分辨率，在生物、医学、材料、微电子等应用学科均有它的用武之地，它在新材料的应用以及今后的新材料发展中发挥着重要作用。

金属玻璃薄膜的原子无序结构使其表现出许多独特且优良的物理、化学和力学性能，如高强度、高韧性、高电阻率、高磁性等，可广泛应用于微机电系统器件。本文采用扫描探针显微镜SPM-9700HT结合Nano 3D Mapping软件测试了三种不同沉积衬底温度下制备的金属玻璃薄膜的粘附力，在一定程度上揭示了沉积衬底温度对金属玻璃薄膜加工硬化行为的影响，从而对金属玻璃薄膜制备工艺具有一定的指导意义。

磁畴是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。磁畴的存在对铁磁材料的磁性具有重要影响。由于配位数、晶格常数和价电子分布等的差异，目前关于块状软磁高熵合金的理论推导结果不能直接应用于软磁高熵合金薄膜，因此需要深入的研究来揭示软磁高熵合金薄膜(HEATFs)的磁性。本文采用扫描探针显微镜SPM-9700HT的磁力模式测试了软磁高熵合金薄膜的磁畴结构，发现其呈现典型的迷宫状磁畴分布。这一方法直观地反映了薄膜厚度及成分对磁畴大小的影响。

氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，因经氧化后，其上含氧官能团增多而使其性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善其本身性质，从而具有良好的润湿性能、水分散性和表面活性，将在改善材料的热学、电学、力学等综合性能方面发挥重要作用。本文参考国家标准GB/T 40066-2021《纳米技术 氧化石墨烯厚度测量 原子力显微镜法》，采用岛津扫描探针显微镜测试了氧化石墨烯样品的表面形貌，并通过线性拟合法计算了氧化石墨烯的厚度，希望对氧化石墨烯的研究提供一定的帮助。

二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗侵蚀等特性，在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景，是目前国际上广泛关注的功能材料。本文采用岛津扫描探针显微镜（SPM）技术对二氧化硅薄膜样品的表面形貌以及粗糙度进行了表征，对二氧化硅薄膜的制备方法和制备工艺优化提供了一定的指导。

高分子材料包括橡胶和塑料等，广泛应用于工业产品中。它们的功能已经取得了显着改善，并且需要能够对这些材料的纳米级结构和粘弹性进行定量评估的技术。 本文通过案例分析介绍使用岛津扫描探针显微镜（SPM／AFM）专用的纳米物理性质评价软件“Nano 3D Mapping™”进行弹性模量检测，并验证了检测结果的定量性。

本文使用岛津扫描探针显微镜SPM和电子探针EPMA对三类玻璃条纹缺陷进行了测试和分析。在玻璃制品生产过程中，产生条纹的因素有很多，对于玻璃条纹缺陷形态、成分及元素分布特征的表征可以为条纹缺陷产生的原因提供分析思路和针对性的解决方案，为质量管控和工艺优化提供指导。

采用SPM和EPMA技术观测玻璃表面的缺陷类型及缺陷处的元素分布，对玻璃生产加工工艺及质量控制可以起到一定的指导作用。

以通过“Nano 3D Mapping”的弹性模量映射评价CNF的弹性模量。此外，在力曲线检测中，还可以捕捉到下压CNF时的纤维变形。关于CNF的强度评价方法，建立采用能够对每个单纤维进行纳米级检测的SPM/AFM弹性模量检测。

蝉眼睛是一种复眼结构，具有重要的仿生学研究意义。本文使用岛津SPM-9700HT表征了蝉眼睛的表面形貌，并进行了剖面分析，有助于推动人们对于蝉等昆虫复眼的光学、信息学、仿生学的研究。

扫描探针显微镜是利用探针针尖尖端原子与样品表面原子或分子存在极微弱的引力或斥力，使得探针微悬臂发生不同程度的弯曲，最终会导致激光在检测器上的位置发生变化，从而得到样品的表面形貌信息。由于探针针尖直接作用于样品表面，因此其针尖的尺寸对于样品的表面形貌测试非常重要。本文采用扫描探针显微镜，使用不同曲率半径的探针，对相同样品的表面形貌进行了对比测试，希望能够帮助大家对SPM测试时的探针选型提供一定的指导参考。

SPM是一种使用微小的探针（悬臂式）对样品表面进行扫描，以实现高分辨率观察、检测样品三维形貌以及局部物理性质的显微镜。SPM-Nanoa配置先进的高灵敏度检测系统和自动观察系统，是一种可以让您“想看到的愿望”，更加详细、更加简单、更加迅速地变成现实的新型SPM。本文介绍了使用可实现8K高像素观察的SPM-Nanoa，同时兼顾广域观察和高精细分析的案例。

本文为您介绍使用具有纳米级分辨率的扫描探针显微镜［SPM（AFM）］捕捉压电材料微观区域中极化域的案例。

为保证探针‐样品之间恒定的相互作用力，SPM一般采用对样品表面进行扫描的“XY测量”方法获取数据。XY测量具有扫描速度快、平面分辨率高的特点，是各种测量模式的基础。但是，SPM同时也存在对“广视野”、“柔软样品”、“起伏大的样品” 测量困难的缺点。我们已经成功开发了“ZXY测量”以克服这些缺点，现报告如下。

采用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT，可以对页岩样品进行不同扫描范围下的测试，并准确清晰地表征页岩的孔形貌、孔结构分布、孔隙率、孔径分布。

微孔滤膜是一种比较新型的过滤介质材料，具有一定的孔径分布及孔隙率，能有效除去细菌、微粒，且不会造成二次污染。本文采用XPS（X射线光电子能谱）、FTIR（傅立叶变换红外光谱仪）及SPM（扫描探针显微镜）技术，分别对滤膜结构组成、正反面孔结构以及表面异物进行全面分析，对制药过程的生产工艺及质量控制可以起到一定指导作用。

噬菌体是感染细菌、真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，它是遗传调控、复制、转录与翻译等方面的生物学基础研究和基因工程中的重要材料或工具。噬菌体在宿主细胞中生长繁殖，能够引起致病菌的裂解，降低致病菌的密度，从而减少或避免致病菌感染或发病的机会，达到治疗和预防疾病的目的，即噬菌体疗法。在噬菌体上添加二氧化锰可以促进杀伤目标细菌，达到更高效的治疗效果。本实验采用扫描探针显微镜SPM观察噬菌体及其与二氧化锰复合体系的微观形貌，为噬菌体疗法的研究提供了一定的数据支持。

由于遗传、年龄、营养、睡眠不足、精神压力等原因，乌黑靓丽的头发逐渐被干枯毛躁的白发取代。通过光学显微镜观察发现，头发由黑变白后，表面的鳞片结构也随之发生改变。本文使用岛津原子分辨率级别的扫描探针显微镜SPM-9700HT分别测试了人类黑头发和白头发的表面形貌结构，有望对白头发产生的机理研究提供一定的数据支持。

龋病是在以细菌为主的多因素作用下，牙体硬组织发生慢性破坏的疾病。菌斑生物膜是继发龋的始动因素，细菌对牙齿和充填材料表面的黏附是菌斑生物膜形成的关键，而充填材料表面的粗糙度对细菌黏附的影响最大。本实验采用原子力显微镜（AFM）观察不同粗糙度的复合树脂和玻璃离子水门汀表面的微观形貌，并原位测量细菌对材料表面的黏附力。通过分析细菌对充填材料表面黏附的微观力学机制，为临床牙体充填材料表面形貌的处理和材料的选择提供理论依据，对减少口腔细菌的黏附和预防继发龋具有指导意义。

终端带有过滤装置的精密输液器可以有效避免大颗粒进入人体后引起的各种急性反应或潜在危害。根据标准YY 0286.1-2007《专用输液器 第1部分：一次性使用精密过滤器输液器》的规定，能够过滤直径为5微米及更小且滤过率大于90%的输液器可称为精密过滤输液器。本文采用岛津扫描探针显微镜（SPM）技术对输液器过滤膜样品的表面形貌以及孔径大小等进行了表征，对精密过滤输液器的质量控制具有一定的指导意义。

忆阻器是电阻、电容、电感之外的第四种电路基本元件，具有高速、非易失性、高集成度、兼具信息存储与计算功能等特点。本文采用天然蚕丝作为原材料，制备了一种具有低工作电压、高耐久性的丝素纳米纤维（SNFs）基生物忆阻器，并采用岛津扫描探针显微镜SPM-9700HT的动态模式、电流模式以及表面电势模式（KPFM）表征了SNFs薄膜的开关电压以及对注入电荷的捕获和存储行为。

开尔文探针力显微镜（KPFM）是一种将开尔文法应用于扫描探针显微镜（SPM）的分析方法，不仅可以测量样品的表面形貌，还可以检测其表面电势分布。在本文中，在紫外线照射下进行KPFM测试，实现了固定有AuNP的TiO2复合材料表面的光诱导电荷分布的可视化。