纳米位移台在原子力显微镜中的作用

纳米科技在现代社会发展中起着越来越重要的作用，纳米科技的发展离不开高分辨表面分析工具的发展，原子力显微镜凭借其超高分辨率成为研究纳米科技的有力工具在各领域有着广泛应用，其不仅可以用于物质表面结构、表面摩擦学和材料力学、电学性能的研究，还可以用于原子操纵、物质的纳米级加工等。纳米位移台是原子力显微镜的核心部件，其性能直接决定了原子力显微镜的分辨率性能。

原子力显微镜的工作原理如下图所示，当探针与样品表面间的距离达到一定时会引起原子力的变化，在相互作用力的影响下悬臂发生偏转，通过光电检测器将悬臂的偏转信息由光信号转换为电信号，经过反馈电路，将此电信号与预期值进行对比，控制压电陶瓷扫描器运动，记录压电陶瓷在Z向的位移值，结合压电陶瓷扫描器XY方向的运动，可以得到样品的表面形貌图。

原子力显微镜的工作原理示意图

由AFM工作原理、探针与样品间的相互作用力及扫描方式可知，当AFM探针针尖与待测样品表面的距离达到纳米级时，悬臂探针与样品表面原子之间才能产生稳定的原子力，用于探测样品表面的形貌。

三英开发的纳米位移台借助于具有无限分辨率的压电陶瓷驱动器及柔性铰链无摩擦的特点，使其具有线性度好、分辨率高、扫描速度快等特点，已良好的应用于原子力显微镜了。