[发明专利]一种原子力显微镜探针针尖的修锐方法

说明书

本发明公开一种原子力显微镜探针针尖的修锐方法，涉及精密工程技术领域，包括将配置好的溶液滴在原子力显微镜工作台上的载玻片上以在载玻片上形成液滴；配置好的溶液的溶质为金刚石粉末；用配置好的溶液浸润待磨探针针尖；将原子力显微镜工作模式设置为液下轻敲模式，控制待磨探针逼近载玻片表面直至待磨探针悬臂梁完全浸没于载玻片表面上的液滴中；设置探针振动参数、探针扫描参数以及修锐时间，开始待磨探针针尖修锐；评定修锐后的探针针尖，完成修锐。本发明在原子力显微镜液下轻敲模式，通过自激震荡的探针针尖与溶液中金刚石颗粒的磨削作用来修锐探针针尖，此方法简单有效，易于实施。

技术领域

本发明涉及精密工程技术领域，特别是涉及一种原子力显微镜探针针尖的修锐方法。

背景技术

自原子力显微镜(atomic force microscopes简称AFM)问世以来，就被广泛应用于化学、生物和工程材料的原子尺度研究，为纳米科学的发展带来了重大机遇。原子力显微镜成像的本质是探针针尖扫描样品表面时，探针针尖表面与样品表面相互接触，进而产生探针针尖和样品表面的卷积图像，其成像结果即包括了探针针尖的几何信息，又包括样品表面的几何信息。因此，一个特定样本的原子力显微镜图像会随探针针尖尺寸的变化而变化。探针的针尖尺寸也成为了影响原子力显微镜图像质量的关键因素之一。此外，探针针尖的尺寸还会影响纳米尺度下的力学性能表征。由于探针在使用过程中或不正规操作都会不可避免的给探针的针尖带来磨损，使针尖曲率半径增大，甚至失效。因此亟需一种简单、有效的修锐原子力显微镜探针针尖的方法。

发明内容

为了克服背景技术存在的缺陷，本发明提供了一种简单、有效的原子力显微镜探针针尖的修锐方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种原子力显微镜探针针尖的修锐方法，包括：

将配置好的溶液滴在原子力显微镜工作台上的载玻片上，以在所述载玻片上形成液滴；所述配置好的溶液的溶质为金刚石粉末；

用所述配置好的溶液浸润待磨探针针尖；

将原子力显微镜工作模式设置为液下轻敲模式，控制待磨探针逼近载玻片表面直至待磨探针悬臂梁完全浸没于所述载玻片表面上的液滴中；

设置探针振动参数、探针扫描参数以及修锐时间，开始待磨探针针尖修锐；

评定修锐后的探针针尖，完成修锐。

可选的，所述配置好的溶液的溶质为直径15nm～25nm的金刚石粉末，所述配置好的溶液的溶剂为去离子水，所述配置好的溶液的浓度为0.5vol.conc％。

可选的，所述将配置好的溶液滴在原子力显微镜工作台上的载玻片上，以在所述载玻片上形成液滴，具体包括：

先将载玻片作为样品放置于原子力显微镜工作台上，然后用玻璃棒将配置好的溶液搅拌均匀，接着采用注射器将搅拌均匀的溶液滴于所述载玻片的中心处，滴入的溶液量为1ml～2ml。

可选的，所述用所述配置好的溶液浸润待磨探针针尖，具体包括：

首先将待磨探针安装在液下探针夹上，然后用注射器将配置好的溶液滴于待磨探针针尖处，滴入的溶液量为1ml～2ml，接着将安装有待磨探针的液下探针夹安装于原子力显微镜扫描头上。

可选的，所述设置探针振动参数、探针扫描参数以及修锐时间，开始待磨探针针尖修锐，具体包括：

首先设置探针振动参数和修锐时间，然后设置探针扫描参数，并通过Z向移动原子力显微镜工作台，调整待磨探针针尖与载玻片表面距离，使得原子力显微镜engage指令发出后，待磨探针针尖与载玻片表面距离大于200nm，接着将扫描范围设置为0，待磨探针处于自激震荡状态，开始待磨探针针尖修锐。