扫描探针显微镜是多种显微镜的总称，涵盖原子力显微镜、开尔文探针力显微镜、导电原子力显微镜、磁力显微镜、静电力显微镜、电化学显微镜等多种类别。其基本原理是凭借探针与样品表层原子分子的相互作用，即当探针与样品表面靠近到纳米尺度时所形成的各类相互作用物理场，通过测定对应的物理量，从而获取样品表面形貌或某类物理量分布情况。
分测中心新购置的Bruker Dimension XR扫描探针显微镜能够观测材料表面微区三维形貌，表面电势、电流、磁畴、杨氏模量、粘弹性、耗散能等物理量的分布，可进行压电和铁电材料的极化性能、畴壁测试等。可变温，可在液相环境下测试。该设备已于近日完成安装调试，即日起至11月30日开放试运行。试运行期间按照学校审批价格五折收费（耗材除外）。
性能指标：
1. 扫描范围:XY轴>90um，Z轴>10um。
2. 噪声水平：XY方向闭环噪音水平 RMS<0.15nm，z方向闭环噪音水平<35pm。
3. 分辨率：XY方向<0.2nm，Z方向<0.1nm，可持续稳定得到原子级分辨率(以对云母、石墨原子像表征)。
4. 高压模式压电力显微镜:最高可施加≥±170V的测试电压，电压精度≤5mV，准连续可调，≤5mV 的步长。
5. 变温样品台：变温区间:-20°C~200℃，温控精度 0.1℃。
设备功能：
1. 形貌测试：峰值力轻敲模式、接触模式、轻敲模式。
2. 力学成像：定量纳米力学成像，得到杨氏模量、粘附力、能量损耗等定量力学性能成像。
3. 电势表征：开尔文探针力显微镜、静电力显微镜定量或定性表征表面电势分布。
4. 电流表征：测量样品表面微区电流分布。
5. 压电力显微镜：用于压电材料铁电材料在面内(XY)和面外(Z)方向的压电畴结构和压电响应测试，在纳米尺度测量压电材料的电滞回线和蝴蝶曲线。
6. 磁学模式：用于测量样品磁畴大小和取向分布，可同时测量面外和面内磁畴分布。
7. 侧向力模式：获得样品的摩擦力信息等。
8. 电化学原子力显微镜：可容纳样品直径≥40mm，具有加热功能，可加热至60ºC。
9. 液相成像：溶液环境形貌、力谱与溶液环境纳米电学成像模式。
10. 纳米刻蚀和纳米操纵。
样品要求：
1. 样品状态：可为粉末、块体、薄膜样品等；
2. 粉末/液体样品：颗粒一般不超过5微米，分散于溶剂中，准备干净的硅片或云母基底，将样品溶液滴上去，干燥（根据样品确定超声时间、浓度、基底处理等处理条件）；
3. 薄膜或块状样品尺寸要求：长宽0.5-3cm之间，厚度0.1-1cm之间，表面高低起伏不超过5um；
4. 测试压电、表面电势等电学性能的材料需要将样品制备在导电基底上，样品表面与基底电导通，基底大小大于0.5*0.5cm；
5. 测量力学性能的材料需提前了解样品大致的模量范围。
温馨提示：
1.试运行期间只开放形貌、表面电势、PFM和力曲线/力mapping功能，其他功能暂不开放。11月21日前开放形貌测试，11月21日~11月30日开放表面电势和PFM测试。
2.如有测试需求，请在物联系统搜索“扫描探针显微镜”进行机时预约。
联系方式：郭航 17792503321
放置地点：创新港18号楼辅楼分析测试中心18-3029
