AFM模式

响模式

一个新的PeakForce轻敲组件映射

通过多维成像提供新见解

振铃模式是PeakForce轻敲的强大扩展在一次扫描中同时记录多达8个新的定量组成成像通道,扩展PeakForce QNM具有丰富和补充数据的研究。这sub-resonant模式:

  • 使以前无法获得的材料表面粘附特性信息的纳米级映射成为可能;
  • 通过独特利用峰值力反馈信号的振铃部分,提供对新数据通道的专属访问;而且
  • 无缝集成在布鲁克AFM系统。bob电竞安全吗

作为单一的AFM操作模式,振铃模式和PeakForce QNM一起为纳米级表征提供了更全面的解决方案。

演示新的振铃模式,用于AFM纳米机械性能成像的软样品材料,如聚合物,生物细胞,组织和生物聚合物(视频来源:NanoScience Solutions Inc.)

启用增强表面粘附属性映射

由于AFM探头表面脱离而产生的振铃信号在以前受到了有限的重视。与现有的任何其他AFM模式不同,振铃模式利用这种丰富的信号来提供对通常复杂的表面分子解结合过程的新见解。

因此,振铃模式提供了8个新的定量合成成像通道。这扩展了PeakForce QNM中的可用数据,提供多达14种可用的不同数据类型,包括标准的纳米力学特性通道。振铃模式扩展了PeakForce QNM的独特优势,提供增强的粘附性能信息,是现有机械和结构数据的补充。

振铃模式独特的合成成像通道包括:

  • 恢复附着力
  • 附着力高
  • 不受力的高度
  • 断开的高度
  • 扯下颈部大小
  • 断开的距离
  • 切断能量损失
  • 动态蠕变相移

为材料提供新的和互补的表面性能信息

软物质的颈部形成

在探针缩回过程中测量从样品表面拉出的颈的最大高度,拉脱颈尺寸提供了对过程的洞察,如聚合物颈缩或细胞中膜小管的形成。这扩展了PeakForce QNM的力学性能信息,以提供纳米尺度表面层的拉伸变形信息。

在人黑色素瘤细胞上同时获得振铃模式+ PeakForce QNM图像。脱颈高度图像中的明亮区域表示在脱颈过程中,样品和AFM针尖之间形成较长、较稳定的细胞膜颈的区域。所有四个数据通道都提供独立的信息,显示出可用数据的丰富性。(Dokukin & Sokolov, Nat. science。代表(2017)7:11828。)

表面分子的延伸长度

断开距离测量的是AFM探针从表面拉伸的分子长度,例如在聚合物涂层或细胞膜中发现的分子。这些纳米尺度的地图可以提供软的、灵活的分子的表面分布和组织的关键信息,这是其他技术不容易成像的。

在PS/LDPE聚合物样品上同时获得振环模式+峰值力QNM图像,显示出脱扣颈尺寸和断开距离数据通道之间的差异(图表和截面)。断开距离包括颈和任何剩余表面分子的长度。(Dokukin & Sokolov, Nat. science。代表(2017)7:11828。)

表面分子的高分辨率成像

振铃模式能够以纳米空间分辨率对样品表面进行高精度的纳米级成分映射,包括表面涂层分子的分布。这是由于在断开点发生的尖端-样品接触尺寸最小。

在表面包覆的纳米颗粒表面获得高分辨率振铃模式+ PeakForce QNM图像。在Neck Size数据通道中,可以清楚地观察到由~10nm的Neck Size所表示的表面分子分布的不均一性。分子被膜高度(Disconnection Distance)的分布与Neck Size的分布有很大的不同,表明分子被膜形成的复杂性很高。(Makarova et al., Micros。Microanal。(2020) 26 (S2): 1 - 3)。

Tip-Sample相互作用中的能量耗散

在AFM探针与试样表面相互作用过程中,由于(1)吸附能(2)接触变形过程中试样材料的粘性响应所产生的能量耗散,最后(3)断开能损失。PeakForce QNM耗散能量提供所有能量贡献的总和。振铃模式单独测量断开能量损失,它与表层或表面分子最密切相关,而不是大块样品材料的失真。

同时采集角质细胞上的振铃模式断连能量损失和峰值力QNM耗散能量图像。断开能量损失是一种与表面分子表面层最密切相关的能量耗散的测量方法。耗散能表示多重贡献的能量损失,包括断开能量损失。(Dokukin & Sokolov, Nat. science。代表(2017)7:11828。)

丰富粘附信息

AFM附着力测量通常考虑针尖-样品的整体脱离(拉力)。恢复粘附力只关注在AFM尖端失去与样品表面的粘接接触后,残余表面分子或分子尾部脱落的粘附力。

在PS/LDPE聚合物样品上同时获得振铃模式+ PeakForce QNM图像。粘合数据清楚地表明,与PS相比,LPDE与AFM尖端具有更强的粘合作用。恢复的粘合数据表明,LDPE的表面层也更不均匀,残留的表面分子从尖端断开更耗散。(Dokukin & Sokolov, Nat. science。代表(2017)7:11828。)

扩展你的PeakForce敲击研究

通过无缝的硬件和软件集成,使用Bruker独家探头和“一键式”校准,Ringing Mode轻松扩展了您的Peabob电竞安全吗kForce QNM实验,并首次为研究纳米级材料的粘附性能打开了新的可能性。

振铃模式与SPM系统的布鲁克性能线完全兼容。bob电竞安全吗

振铃模式下利用的信号示意图。给出了Z扫描器1 kHz的垂直振荡全周期。一个典型的无滤波信号的悬臂挠度d(或力= kd,其中k是悬臂的弹簧常数)作为时间的函数显示出来。虚线显示了AFM悬臂梁的振荡振幅由于耗散而减小。

由Igor Sokolov教授和Maxim Dokukin博士(塔夫茨大学)开发,并由Nanoscience Solutions公司向市场推出,Ringing Mode利用与PeakForce QNM相同的次共振峰值力反馈信号,利用精确的力控制和单独测量粘附性,但专注于由AFM悬臂表面剥离产生的信号的环振部分,以提取有关粘附和解绑定事件的关键信息。点击这里在Nanoscience Solutions, Inc.网站上阅读更多关于振铃模式的信息。

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