原子力顯微鏡

Dimension FastScan® 原子力顯微鏡 （AFM） 系統經過專門設計，在不降低分辨率、不失去力控制、不增加設備復雜性，不帶來繁瑣操作的前提下，即可實現快速掃描。使用 FastScan，您可以即時快速地獲得 AFM 圖像，實現高性能 AFM 的預期高分辨率。無論您是以 >125Hz 掃描樣品表面尋找查找感興趣的區域時，或是在氣相或流體中以每秒 1 秒的速率采集AFM圖像，都能用FastScan得到優異的高分辨圖像。Dimension FastScan這一變革性技術重新定義了 AFM 儀器的使用體驗。

一、亮點

1）拒絕妥協------高速性能

隨時隨地在任何尺寸的樣品上進行最高分辨率成像

2）實時------納米尺度動力學

終極快速和穩定的針尖掃描模式直接展現了氣相和液相中的動態行為

3）自動化------設置、數據采集和分析

驚人的操作簡易性，杰出的生產力，讓用戶能專注于自己的研究工作。

二、特點

1）特征------高速、高分辨率原子力顯微鏡的標桿

Dimension FastScan 是全球首個也是唯一一個高速針尖掃描原子力顯微鏡系統。Dimension FastScan 能在各種尺寸的樣品上實現高達每秒一幀的掃描速率，而不犧牲分辨率或任何儀器性能。結合 峰值力®輕敲模式，Dimension FastScan 使用線性控制回路實現了實時的力測量，從而在各種剛度的樣品表面上，無論是堅硬平滑的晶體表面還是柔軟粗糙的聚合物表面上，都能獲得高分辨的形貌及力學性能。

2）卓越的生產力

Dimension FastScan 的每個方面（包括開放的大樣品臺設計和預先優化的軟件設置）都經過專門設計，實現極其簡易的操作。快速找尋樣品、快速進針、快速掃描、低噪音、極低的漂移速率（低至200 pm每分鐘）、擴展性極強的直觀用戶界面，再與世界知名的 Dimension 大樣品臺相結合，Dimension FastScan為操作者提供了全新的AFM使用體驗，更快地得到可供發表的數據。無須經過繁復的調整和優化，Dimension FastScan的 用戶可以立即獲得高質量的結果。

3）快速開發新應用和獲得新信息

樣品搜尋是探索未知樣本以了解其區域異質性、特征區域特性以及機械性質的常用方法。以下是 FastScan 抽樣調查的結果，該調查生成了一組高質量圖像，從 20 μm 的高分辨率整體形貌到比原始掃描范圍小 10 倍的局部。從一次僅需花費8分鐘的掃描中可以得到多個通道高分辨數據，每條數據通道均打到了 1600 萬像，可以清晰地揭示樣品的各種性質。

三、應用

AFM 模式------用AFM拓展您的應用

憑借一整套出色的AFM成像模式，布魯克能為您每項研究提供適用的 AFM 技術。

基于核心成像模式（接觸模式和輕敲模式），布魯克提供的全套 AFM測試模式，允許用戶探測樣品的電學、磁性等豐富性能。布魯克獨創的全新的峰值力輕敲技術作為一種新的核心成像模式，已被應用到多種測量模式中，能同時提供形貌、電學和力學性能數據。

四、Dimension FastScan數據庫

1）聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯混合物樣品的損耗模量分布圖的三維呈現。藍色區域模量更高，紅色區域模量更低，分別對應于聚苯乙烯基質和聚甲基丙烯酸甲酯嵌入物。損耗模量分布圖使用布魯克專利的快速力陣列模式采集,掃描范圍為5微米,分辨率為256 x 256,振動頻率約為590 kHz.

2）要獲得最佳的橫向分辨率,需要讓探針接近樣品,但不能太近。峰值力輕敲模式獨有的精確力控制能夠實現這一點從而獲得最好的分辨率。攻打獨一無二允許您這樣做。有關針尖樣品相互作用的詳細建模,請參閱Physical Review B 56(7), 4159, 1992和Chemical Review 88, 927(1988)。

3）使用PeakForce QNM模式采集的在六方氮化硼上的石墨烯模量分布圖像,揭示了與高度局部應變緩解對齊后向相應晶格的過渡。參考Nature Physics 10, 451-456(2014)

4）在整個晶圓上獲得埃級(~0.1 nm)粗糙度。能在2小時內進行96次測量。

5）在快速輕敲模式下使用高分辨的Icon掃描頭也可大大提高掃描速率。

6）聚甲基丙烯酸甲酯(青色)基質中的間規聚丙烯(紫羅蘭色)區域。三維形貌圖中的色標表示模量，能清晰地揭示出間規聚丙烯在基質中的滲透。圖像尺寸為8um。

7）垂直站立碳納米管的電流分布成像。只有使用PeakForce TUNA模式才可能獲得該樣品的導電性分布。

8）左圖:使用峰值力采集功能獲得的原子尺度下的力陣列圖像,清晰地揭示了垂直方向上的原子分布。右圖:使用峰值力采集功能獲得的平均力曲線結果顯示樣品表面的溶劑化結構。

9）使用峰值力輕敲模式獲得的方解石和云母表面的原子尺度下的形貌圖像(右)和相應力曲線(左）

10）高定向裂解石墨表面的C36H74烷自組裝結構。

11）在Dimension FastScan系統中支持使用lcon或者FastScan掃描頭在布魯克專利的PeakForce QNM模式獲得樣品表面在納米尺度下的力學性質分布。使用該技術,研究者可以在快速獲得高分辨形貌的同時獲得樣品的定量或定性納米力學信息。

12）1秒,使用Dimension FastScan系統采集的液相中云母表面的DNA分子(通過APS方法制備)在1秒內的動態過程。樣本由內布拉斯加州大學的Y.柳布琴科提供。

13）使用布魯克專有的峰值力輕敲模式在納米尺度上表征樣品的電學性質，實現更好的靈敏度、分辨率和動態范圍。PeakForce TUNA和PeakForce SSRM提供獨特的納米電學表征能力,還能同時獲得納米電學性質信息。

14）在納米和分子尺度下執行操控和刻蝕。XYZ方向全閉環的Icon掃描器提供了精確的探針定位,零壓電蠕變和極低噪音的設計保證在任意合適的納米操控系統中實現最準確的定位。

15）在各種AFM模式下掃描時,使用加熱冷卻設備對樣品進行溫度控制，溫控范圍從-35℃到250℃c。或使用探針對百納米區域加熱至500℃。

16）在各種AFM模式下掃描時,使用加熱冷卻設備對樣品進行溫度控制,溫控范圍從-35℃到250℃,或使用探針對百納米區域加熱至500℃。

17）使用Dimension FastScan在石墨烯上獲得高分辨形貌、粘附力、模量和形變量分布。