AFM和STM有什么不同呢？ 第1页

两者的工作原理不同

扫描隧道显微镜STM(scanning tunneling microscopy, STM) 于1982 年, 由IBM 瑞士苏黎世实验室的科学家Binning 等发明。STM的原理是利用针尖和样品之间的隧道电流对样品表面进行表征。所以理论上它只适用于导电样品，因而限制了其应用范围。但实际上，也可以在金属衬底表面生长超薄的绝缘体薄层, 使电子透过绝缘体薄层而达到研究绝缘体表面的目的。

STM测量的是反馈回路电流的大小，并据此控制针尖和样品的距离，因而有恒流和恒高两种工作模式, 恒流模式下得到的是表面形貌的图像, 恒高模式下得到的是隧穿电流大小的空间分布，两种模式都可以给出样品表面结构的信息。

原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM) 于1986 年,由 Binnig, Quate 和 Gerber 三位科学家共同发明。AFM的原理是利用柔性悬臂梁感知针尖和样品之间的相互作用力，对样品的导电性没有要求，因而适用范围大大拓展。

在实际应用中，两者的共同点却也显而易见

有一种广泛用于高校和科研院所的精密仪器，叫做“扫描探针显微镜（scanning probe microscopy, SPM）”，在作仪器采购计划时，你可以根据自己的需要选购不同的模块。除了基本的配置STM，AFM外，还有静电力显微镜，磁力显微镜，扫描电化学显微镜等不下十种模块可选。这像不像组合套装的螺丝刀，把手一个，刀头则可随心配。

确实，SPM的各个工作模块都基于同一套控制系统，由一个可三维移动的压电陶瓷组精确控制探针针尖在样品表面的扫描。不同之处在于所选用的探针不同。

STM采用金属丝拉制的探针；AFM采用商品化的硅或氮化硅悬臂探针；磁力显微镜选择磁化的探针，等等。探针的性质不同，针尖与样品之间的作用力当然也不同啦。

依上所言，该能想到吧，此显微镜可不止高分辨成像这项绝技。除能在三维空间“摸”出原子、分子级别的形貌像，也不能放过其采集针尖与样品间极微小的“纳牛”、“皮牛”量级作用力的能力。例如，测量DNA分子解螺旋的过程；通过针尖修饰，测量单个抗原/抗体分子间的作用力。只要充分发挥想象力，其在各个学科中的独特作用不可限量。