當(dāng)歷史發(fā)展到二十世紀(jì)八十年代，一種以物理學(xué)為基礎(chǔ)、集多種現(xiàn)代技術(shù)為一體的新型表面分析儀器——掃描探針顯微鏡（SPM）誕生了。STM不僅具有很高的空間分辨率（橫向可達(dá)O.1nm，縱向優(yōu)于O.01nm），它能直接觀察到物質(zhì)表面的原子結(jié)構(gòu)，而且還能對(duì)原子和分子進(jìn)行操縱，從而將人類的主觀意愿施加于自然。可以說(shuō)掃描探針顯微鏡是人類眼睛和雙手的延伸，是人類智慧的結(jié)晶。
掃描探針顯微鏡（Scanning Probe Microscope，SPM）是掃描隧道顯微鏡及在掃描隧道顯微鏡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的各種新型探針顯微鏡（原子力顯微鏡AFM,激光力顯微鏡LFM，磁力顯微鏡MFM等等）的統(tǒng)稱，是國(guó)際上近年發(fā)展起來(lái)的表面分析儀器，是綜合運(yùn)用光電子技術(shù)、激光技術(shù)、微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)和加工、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、應(yīng)用光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)高速采集和控制及高分辨圖形處理技術(shù)等現(xiàn)代科技成果的光、機(jī)、電一體化的高科技產(chǎn)品。這種新型的顯微工具與以往的各種顯微鏡和分析儀器相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)：
1、SPM具有高的分辨率。它可以輕易的“看到”原子，這是一般顯微鏡甚至電子顯微鏡難以達(dá)到的。
2、SPM得到的是實(shí)時(shí)的、真實(shí)的樣品表面的高分辨率圖像，是真正看到了原子。不同于某些分析儀器是通過(guò)間接的或計(jì)算的方法來(lái)推算樣品的表面結(jié)構(gòu)。
3、SPM的使用環(huán)境寬松。電子顯微鏡等儀器對(duì)工作環(huán)境要求比較苛刻，樣品必須安放在高真空條件下才能進(jìn)行測(cè)試。而SPM既可以在真空中工作，又可以在大氣中、低溫、常溫、高溫，甚至在溶液中使用。因此SPM適用于各種工作環(huán)境下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：
（1） 具有原子級(jí)高分辨率。SPM在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達(dá)0.1nm和0.01nm，即可分辨出單個(gè)原子。
（2） 可實(shí)時(shí)地得到在實(shí)空間中表面的三維圖像，可用于具有周期性或不具備周期性的表面結(jié)構(gòu)研究，這種可實(shí)施觀測(cè)的性能可用于表面擴(kuò)散等動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究。
（3） 可以觀察單個(gè)原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，而不是個(gè)體像或整個(gè)表面的平均性質(zhì)，因而可直接觀察到表面缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附體引起的表面重構(gòu)等。
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