原子力顯微鏡中微懸臂的設(shè)計(jì)有哪些用途？

　　在原子力顯微鏡（AFM）的系統(tǒng)中，所要檢測(cè)的力是原子與原子之間的范德華力。所以在系統(tǒng)中是使用微懸臂來(lái)檢測(cè)原子之間力的變化量。微懸臂通常由一個(gè)一般100-500μm長(zhǎng)和大約500nm-5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微懸臂頂端有一個(gè)尖銳針尖，用來(lái)檢測(cè)樣品－針尖間的相互作用力。這微小懸臂有一定的規(guī)格，例如長(zhǎng)度、寬度、彈性系數(shù)以及針尖的形狀，而這些規(guī)格的選擇是依照樣品的特性，以及操作模式的不同，而選擇不同類型的探針。

　　在科研實(shí)驗(yàn)中，為得到更真實(shí)更高分辨率的樣品表面形貌，就要提高原子力顯微鏡的靈敏度，使原子力顯微鏡能夠準(zhǔn)確地接收到針尖與樣品表面之間微弱的相互作用力的變化，微懸臂的設(shè)計(jì)就要滿足以下條件：

　　1.原子力顯微鏡使很小的力就可以產(chǎn)生可觀測(cè)的位移，所以微懸臂要擁有較低的力學(xué)彈性系數(shù)；

　　2.較高的力學(xué)共振頻率；

　　3.針尖與樣品表面的摩擦不會(huì)使它發(fā)生彎曲，所以要擁有高的橫向剛性；

　　4.微懸臂長(zhǎng)度盡可能短；

　　5.微懸臂帶有能夠通過(guò)光學(xué)、電容或隧道電流方法檢測(cè)其動(dòng)態(tài)位移的鏡子或電極；

　　6.針尖盡可能尖銳，末端的直徑一般只有十幾個(gè)納米。

　　微懸臂和針尖的不斷改進(jìn)發(fā)展的過(guò)程，實(shí)際上是促進(jìn)了原子力顯微鏡的發(fā)展。