一、 什么是AFM

　　AFM全稱Atomic Force Microscope，即原子力顯微鏡，它是繼掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope）之后發明的一種具有原子級高分辨的新型儀器，可以在大氣和液體環境下對各種材料和樣品進行納米區域的物理性質包括形貌進行探測，或者直接進行納米操縱。

　　AFM原理：針尖與表面原子相互作用

　　1985年，IBM公司的Binning和Stanford大學的Quate研發出了原子力顯微鏡（AFM），彌補了STM的不足，可以用來測量任何樣品（無論導電性與否）的表面。

　　AFM利用一個對微弱力極敏感的、在其一端帶有一微小針尖的微懸臂，來代替STM隧道針尖，通過探測針尖與樣品之間的相互作用力來實現表面成像的。

　　二、AFM原理

　　AFM的原理較為簡單，它是用微小探針“摸索”樣品表面來獲得信息。

　　如下圖所示，當針尖接近樣品時，針尖受到力的作用使懸臂發生偏轉或振幅改變。懸臂的這種變化經檢測系統檢測后轉變成電信號傳遞給反饋系統和成像系統，記錄掃描過程中一系列探針變化就可以獲得樣品表面信息圖像。

　　AFM是在STM的基礎上發展起來的。所不同的是，它不是利用電子隧道效應，而是利用原子之間的范德華力（Van Der Waals Force）作用來呈現樣品的表面特性。

　　假設兩個原子一個是在懸臂的探針尖端，另一個是在樣本的表面，它們之間的作用力會隨距離的改變而變化，其作用力與距離的關系如下圖所示，當原子與原子很接近時，彼此電子云斥力的作用大于原子核與電子云之間的吸引力作用，所以整個合力表現為斥力的作用，反之若兩原子分開有一定距離時，其電子云斥力的作用小于彼此原子核與電子云之間的吸引力作用，故整個合力表現為引力的作用。原子力顯微鏡就是利用原子之間微妙的關系來把原子樣子給呈現出來。