原子力顯微鏡

Dimension XR 原子力顯微鏡

納米力學、納米電學和納米電化學研究的終極解決方案

布魯克的Dimension XR掃描探針顯微鏡（SPM）系統攘括了原子力顯微鏡數十年來的研究和技術創新。通過常規的真原子相分辨率，以及一系列獨特的技術，包括峰值力輕敲模式、數據立方體模式、SECM和AFM-nDMA，Dimesnion XR系統可提供最強的性能和功能。Dimension XR 系列將這些技術整合提供完整的解決方案，以滿足納米力學、納米電氣和納米電化學應用的需求。在空氣、流體、電氣或化學反應環境中對材料和納米尺度系統的定量研究從未如此簡單。

一、亮點

1）高光譜成像------納米電學表征

包括用于功能材料、半導體和能源研究表征的最完整的電學 AFM 技術。

2）納米級分辨------電化學成像

提供納米尺度下電池、燃料電池和腐蝕相關的局部電化學活性定量分析的最高分辨率的成套解決方案。

3）超強易用性------納米力學分析

提供完全定量的整套解決方案，用于材料的結構和納米力學性能表征。

二、特點

1）以最高性能支持首和唯一的 AFM 功能------針對高級研究的優化配置

XR納米力學

XR納米力學提供一系列高級應用模式，其亞分子分辨率單可實現聚合物鏈的最小結構基元的全面研究。研究人員將納米力學數據與宏觀尺度動態力學分析和納米壓痕研究與布魯克專有的AFM-nDMA?模式關聯。從軟粘性水凝膠和復合材料到硬質金屬和陶瓷，都實現可定量的納米尺度表征。

XR納米電學

Dimension XR的納米電學套裝涵蓋了最廣泛的AFM電學技術。研究人員利用專有的 DataCube 模式，能捕獲每個像素點的電學信息，并于力學性能表征結果相關聯，從而提供了過去單個測量條件下無法獲得的信息。

XR納米電化學

Dimension XR納米電化學配置可實現基于 AFM的穩定的掃描電化學顯微鏡（AFM-SECM）和電化學 AFM（EC-AFM）功能。研究者在這套系統中可同時采集材料的納米級電化學、電學和力學性能。

2）所有模式、所有環境的最高分辨率

無論是在液體環境中獲得樣品真原子相，還是在空氣中獲得樣品模量和導電性的原子級分辨率分布，Dimension XR系統在所有測量中都能提供最高的分辨率。它們使用布魯克專有的峰值力輕敲技術在各種軟硬樣品上的性能表征已成為行業標桿，包括聚合物中的分子缺陷或晶體中的缺陷。同樣技術也被用來分辨粗糙玻璃上的精細起伏結構，且具有驚人的穩定性，在數百次掃描后還能保持最初的分辨率。Dimension XR系統將峰值力輕敲模式與極致穩定性、獨特的探針技術和布魯克數十年的針尖掃描創新經驗相結合，在各種尺寸、重量或介質的樣品上，在任何應用中都實現了穩定的最高分辨率成像。

3）革命性 AFM -nDMA

FM 首次可以在納米尺度上研究聚合物樣品在流變性相關頻率線性區域的性能，提供完整的定量粘彈性分析。專有的雙通道檢測、相位漂移校正和參考頻率追蹤技術在流變相關的0.1 Hz至20 kHz頻率范圍內進行小應變測量，獲得與宏觀DMA分析相符的存儲模量、損耗模數和損耗角正切值等性質。

4）專有的數據立方體模式

這些模式利用快速力陣列模式在每個像素點中執行力曲線測量，并具有用戶定義的停留時間數據采集。使用高速數據捕獲功能，在停留期間執行多種電學測量，從而在每個像素上產生電學和力學譜。數據立方體模式在單次測量中提供完整的表征，這在商用AFM中是聞所未聞的。

5）獨家的峰值力掃描電化學顯微鏡

具有納米級空間分辨率的峰值力輕敲掃描探針顯微鏡重新定義了液體中納米尺度下電化學過程表征。峰值力輕敲掃描探針電化學顯微鏡在數量級上顯著改善了與傳統方法的分辨率。這使得對能源存儲系統、腐蝕科學和生物傳感器的更全新研究，為單個納米粒子、納米相和納米孔進行新測量打開了大門。只有峰值力輕敲掃描探針電化學顯微鏡能同時形貌、電化學、電學和力學分布圖，并具有納米尺度的橫向分辨率。

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。
了解有關 AFM 模式的更多功能。

四、Dimension XR 數據庫

1）使用輕敲模式獲得的高定向裂解石墨表面甲醇聚集體的高分辨圖像。三幅圖像清晰顯示了間距為5nm的人字紋結構,其中間距為0.5 nm的精細周期結構也清晰可見。掃描范圍為250 nm,高度方向標尺為1nm。數據由貝德皮滕格博士提供。

2）使用峰值力輕敲模式獲得的鋁硅酸鹽玻璃圖像,代表了工業樣品在空氣中成像的最高分辨率。保持尖的針尖是獲得高分辨的關鍵。針尖重構結構表明成像后針尖半徑仍為1 nm,說明在這個極具挑戰的堅硬表面上成像并未磨損針尖。成像范圍為5um, 5000x5000像素。峰值力設定值為600pN,使用的是FastScan B探針。數據由胡水清博士提供。

3）使用PeakForce TUNA模塊采集的高定向裂解石墨表面的電流分布圖,清晰顯示了石墨的原子晶格相,周期為0.25nm。過去要獲得如此高分辨的結果只能使用掃描隧道顯微鏡。所用探針為PF-TUNA,電流色標為60 pA,高度標尺為0.5mm。圖片由哈特穆特斯塔德勒博士提供。

4）使用Dimension XR納米力學系統獲得的粘附力分布揭示了亞分子尺度下的聚甲基丙烯酸甲酯高分子鏈結構。

5）DCUBE-PFM測量清楚地顯示BiFe03薄膜上每個鐵電疇結構在不同電壓下的翻轉。