基本介紹
- 中文名：靜電力顯微鏡
- 外文名：Electrostatic Force Microscopy
- 縮寫：EFM
- 類型：掃描探針顯微鏡
- 用途：表面靜電力學分析
工作原理,缺點,參考文獻,
工作原理
工作時，探針與樣品之間被加上工作電壓，懸臂樑探針受靜電力的作用，在樣品表面震盪，但不接觸樣品表面。范德華力隨著原子間距離r成1 / r6衰減，因而原子力顯微鏡必須保證探針與樣品表面幾乎接觸。相比之下，隨1 / r2衰減的庫侖力較為長程，通常探針與樣品表面的工作距離為100納米。假設樣品與探針之間的電壓為ΔV，等效電容為C，那么系統的總能量為：
用z來代表樣品表面的法線方向，則探針所受的靜電力可以表示為：
與原子力顯微鏡相同，靜電力顯微鏡也可以在液體環境中工作。
缺點
在實際操作中，由於探針與樣品之間既有范德華力，又有庫侖力。即使選用較大的工作距離，有時仍不能完全忽略原子力存在。通常的解決方法是將探針與樣品之間的直流電壓改為交流信號。最後，在處理信號時，只處理相關頻率的交流信號，就可以將范德華力的影響排除在外。 另見：開爾文探針力顯微鏡
參考文獻
Electric Force Microscopy-High Resolution and High Sensitivity Imaging of Electrostatic Force Electrostatic Force Microscope for Probing Surface Charges in Aqueous Solutions by S. Xu and M.F. Arnsdorf
