El microscopio de sonda de escaneo multifuncional es una herramienta de análisis de superficie de alta resolución que combina la tecnología del microscopio de sonda de escaneo (spm) y muchas otras funciones. Tiene una resolución espacial súper alta, puede detectar la morfología de la superficie y las propiedades físicas y químicas locales a escala nanométrica, al tiempo que tiene una variedad de modos de medición, adecuados para la investigación en muchos campos, como la física, la química y la biología. La ventaja es que no solo proporciona imágenes de superficie del microscopio tradicional de sonda de escaneo, sino que también realiza pruebas multifuncionales del microscopio de fuerza atómica (afm), el microscopio de túnel de escaneo (stm), la corriente eléctrica, el magnetismo y la conductividad térmica.

Microscopio de sonda de escaneo multifuncionalLos principales componentes son:
1. sonda de escaneo: la sonda es el componente central del microscopio de sonda de escaneo. Suele estar compuesto por materiales metálicos o cerámicos muy afilados y el radio de la punta puede alcanzar el nivel nanométrico. Factores como la forma de la sonda, el tamaño de la punta y el material afectarán la precisión y la calidad de la medición.
2. Plataforma de escaneo: la Plataforma de escaneo es la parte que soporta la muestra y puede realizar el Movimiento de microprecisión tridimensional. La plataforma suele estar impulsada por motores de alta precisión y es capaz de realizar pequeños desplazamientos de la muestra en las direcciones x, y Y Z para escanear toda la superficie de la muestra.
3. sistema de reflexión láser: en modo afm, el haz láser puede medir con precisión los pequeños cambios de desplazamiento de la sonda a través del espejo reflejado en la sonda, obteniendo así información de altura sobre la superficie de la muestra.
4. controlador y sistema de adquisición de datos: el sistema de control se encarga de ajustar los parámetros de escaneo (como la velocidad de escaneo, la distancia entre la sonda y la muestra, etc.) y procesar y analizar los datos recopilados. Los sistemas de adquisición de datos suelen combinar amplificadores de alta sensibilidad e instrumentos digitales para convertir la información de interacción entre la sonda y la muestra en señales reconocibles por computadora.
5. módulo funcional: el módulo funcional especial incluye módulos de medición como electricidad, magnetismo y calor. Estos módulos se pueden instalar en un sistema de microscopía para realizar el cambio y la prueba de diferentes modos de medición.
Las principales funciones del microscopio multifuncional de sonda de escaneo:
1. medición de la morfología de la superficie: puede proporcionar imágenes de la superficie de alta resolución y revelar la microestructura de la superficie. A través del modo afm, se puede obtener una imagen tridimensional de la morfología de la superficie, con una resolución que puede alcanzar el nivel nanométrico.
2. medición de la fuerza local: en modo afm, la fuerza de interacción entre la punta de la sonda y la superficie de la muestra afectará el Movimiento de la sonda, y luego se medirá el cambio de la fuerza a través del sistema de control de retroalimentación. A través de la curva fuerza - distancia, se pueden obtener propiedades mecánicas como el módulo de elasticidad y la fuerza de adhesión de la muestra.
3. medición eléctrica y magnética: se pueden realizar mediciones de propiedades eléctricas como corriente local, potencial eléctrico y conductividad local. En el modo stm, se puede obtener información sobre la estructura electrónica de la superficie de la muestra; El modo de medición magnética puede revelar la estructura magnética local del material, como la distribución e interacción de partículas magnéticas.
4. conductividad térmica y conducción térmica: a través de la medición del efecto termoeléctrico, se puede evaluar la conductividad térmica del material. Las diferencias en la conductividad térmica de los diferentes materiales son de gran importancia a escala nanométrica, especialmente en el campo de la nanotecnología, la medición precisa de las propiedades térmicas puede guiar el diseño y la aplicación de nuevos materiales.
5. análisis de la composición química: en combinación con otras técnicas como el microscopio electroquímico de barrido (secm), se puede realizar el análisis de la composición química de la superficie y monitorear el proceso de reacción química de la muestra a través de reacciones electroquímicas locales.