AFM 模式

PeakForce Tapping

定量化、最高分辨率成像及性质测量成像

PeakForce Tapping — 重新定义AFM,10 年辉煌,未来可期!

继推出 TappingMode™ 之后,布鲁克独有的 PeakForce Tapping®技术 已成为原子力显微镜(AFM)技术的又一最重大的科学突破。该技术可提供前所未有的高分辨率成像,将 AFM 测量拓展到之前一系列无法测量的样品中,并独家实现了纳米尺度下同步的性质测量成像。

高分辨率成像


借助 PeakForce Tapping技术,研究人员能够精确控制探针与样品的相互作用,以便使用最小作用力进行成像。这种出色的力控制可实现一致性最佳、分辨率最高的 AFM 成像,适用于从最柔软的生物样品到非常坚硬的材料等各种不同的样品类型。

无论测量那种样品,均可得到独一无二的定量化结果


PeakForce Tapping技术的力学灵敏度可达皮牛(pN)量级,并将最高分辨率的 AFM 成像与纳米尺度下电学、力学、生物学以及化学性质的定量成像相结合,帮助不同经验水平的研究人员做出新的发现。

杰出易用性,每一位用户都成为AFM 专家

PeakForce Tapping 技术可进行直接、线性的力控制,借助 ScanAsyst®智能优化技术大大简化了 AFM的操作。成像所需的最小作用力可保持探针形状,从而延长使用寿命并实现一致性更佳的成像。

工作原理

在 PeakForce Tapping 模式下,探针会周期性的触碰样品,触碰产生的皮牛(pN) 级相互作用力可直接通过悬臂梁的弯曲量进行测量。反馈回路(非测力触发)的工作原理,可在空气和液体环境中保持峰值力降低至 10 pN,工作频率仍可高达8 kHz。

PeakForce Tapping 在低成像力和易用性方面无与伦比,是材料研究和生物样品的理想选择。无需进行悬臂梁调谐。出色的力控制可保持针尖和样品的完整性,确保始终能够得到精确、高分辨率的测量结果,即使样品是最细微的结构(例如从原子缺陷以及DNA的双螺旋结构)。

支持 PeakForce Tapping 的 AFM 模式

三个经典案例,这些数据只能借助 PeakForce Tapping 技术获取:(A) 电学和力学关联成像揭示电池阴极中的非活性金属氧化物颗粒;(B)单根 P3HT 纳米线的导电特性,传统接触模式无法测量; (C) 氮化硼与石墨烯形成摩尔纹的纳米应变分布。图像 (C) 承蒙英国曼彻斯特大学 C. Woods 惠赠

PeakForce Tapping 技术的最大亮点在于能够同步启用并增强材料性质关联的定量成像,为在纳米尺度上不断拓展形貌、力学、生物学、电学和化学应用提供了新的可能:

  • PeakForce QNM® - 定量纳米尺度力学表征
  • PeakForce TUNA® - 对最脆弱的样品进行最高分辨率的电流成像
  • PeakForce KPFM - 业界领先的空间分辨率及无伪影衬度
  • PeakForce Capture - 每一个像素提供高灵敏度纳米力学数据
  • PeakForce SECM - 基于 AFM 的扫描电化学显微镜
  • PeakForce sMIM - 最灵敏、最全面的纳米尺度介电常数和电导率成像

最受欢迎的AFM 模式

自问世以来,PeakForce Tapping 的使用频率甚至超过了 Tapping 模式。十年间,采用该技术发表的文章已超过 4000 篇。其中,基于PeakForce QNM技术的文章超过 2000篇,基于PeakForce电学模式的 文章超过400篇。这意味着,10 年以来每天至少推出一篇基于Peak Force Tapping 技术的文章!

PeakForce Tapping 技术对iPMMA 进行亚分子分辨率的黏附成像。图像尺寸100 nm。(样品承蒙马丁路德·哈勒维腾贝格大学 T. Thurn-Albrecht 惠赠。)

PeakForce Tapping 为我的实验室提供了必要的力控制和分辨率,以非常高效且可控的方式使用活细胞上的功能化探测器生成突破性的配体-受体相互作用图。

丹尼尔·穆勒博士,瑞士苏黎世