探针和样品间的力-距离关系是此仪器测量的关键点。当选择不同的初始工作距离时,探针所处的初始状态也是不同的。由此可将原子力显微镜的操作模式分为3大类型:接触模式(Contact Mode)、非接触模式(Non-contact Mode)和轻敲模式(Tapping Mode)。图2给出了AFM不同操作模式在针尖和样品相互作用力曲线中的工作区间和力属性[3]。其中轻敲模式适用于柔软、易脆和粘附性较强的样品,且不对它们产生破坏,而且适合在液体中成像。这种模式在高分子聚合物的结构研究和生物大分子的结构研究中应用广泛
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