可是，对于离子体系而言，这一2f频率振荡的热应力，会进一步驱动离子局部扰动，从而产生二次应变和相应的探针振动。根据Cahn理论所做的分析显示，这一振动频率是4f，而且仅在电化学体系中存在！因此，采用锁相放大器和扫描热探针，可以准确表征材料局部瞬时电化学状态，而且不受宏观电流干扰，也不受其他力电耦合效应的干扰，较之电化学应变原子力显微技术，具有明显的优势。这就是所谓的热离子原子力显微技术。其原理和拍西瓜，本质上没有太大差别，与音乐也有相通之处，通过harmonic overtone，得到高八度的调子。所体现的信息，则包含局部的离子浓度和迁移率，具有很高的空间精度。
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