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液相扫描探针显微镜

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液相扫描探针显微镜液体池外观

??CSPM5500系列扫描探针显微镜(SPM)通过增加液相探针架-样品池系统,可实现液相扫描探针显微镜功能。

??与大气下的扫描探针显微镜(SPM)相同,液相环境扫描探针显微镜也具有接触模式和轻敲模式。

? 与大气下的扫描探针显微镜(SPM)相比,液相环境扫描探针显微镜具有如下优点:

 

1.保持液相环境

   
 

??? 对于许多样品,保持液相环境至关重要。例如,对于大多数?#32435;?#29289;样品,溶液环境最接近其自然生理状态;而且,还可通过改变液体的性质(如成分、酸碱度等)来观察样品的相应变化;此外,液相环境扫描探针显微镜也是目前研究固-液界面 (如原位电化学研究)最确实可行的手段。

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2.克服毛细力

   
 

??? 大气条件下,大多数样品表面都吸附有一个几纳米厚的覆盖层(凝聚水蒸气或其他有机污染物),当探针接触到这个吸附层?#20445;?#27611;细作用会使探针进入吸附层并产生向下作用力——毛细力,增加了探针对样品的总作用力。在液相中,由于探针和样品完全浸泡在液体里,不存在毛细作用,因此,可减小检测时探针对样品的作用力。

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3.消除静电

   
 

??? 如果样品表面带有静电荷,?#25970;矗?#25506;针会因受到该电场作用而极化并产生额外的粘附力,这也会增加探针对样品的作用力。在液相下,样品表面的静电荷会被消散,或者因使溶液在界面产生极性相反的离子层而被屏蔽,有效消除因样品带有静电而产生的影响。

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液相扫描探针显微镜原理示意图


??? 与原子力显微镜(AFM)不同,由于扫描隧道显微镜(STM)是通过检测探针与样品间的隧道电流进行工作的,而其应用于固-液界面研究?#20445;?#28342;液中的探针与基底间的法拉第电荷转移电流总会叠加到隧道电流上,为了有效的抑?#21697;?#25289;第电流的干扰,必须对STM探针进行绝缘包封,使其只裸露针尖顶端极少局域部分。

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