Flex-Axiom型多功能原子力顯微鏡
材料研究用的多功能AFM
●用于材料研發的多功能原子力顯微鏡
●模塊化概念可以剛好符合您的需求
●適用于任何尺寸的樣品
為了材料研發上的成功,科學家們依賴于能夠隨時提供所需信息的專業工具，而不管手頭的任務是什么。通過推進關鍵技術與設計，Nanosurf使Flex-Axiom成為成為有史以來功能多、靈活性的AFM之一，可以輕松地處理各種材料研究應用。結合強大的C3000控制器，復雜的材料表征成為可實現的。
幾百個研究用戶，多方面應用實例
Flex-Axiom是您可信賴的工具，不管是在表面形貌還是計量成像上，不管在大氣中還是液體環境中。 當然Flex-Axiom不僅僅可以用于表面形貌測量，還可以進行先進的機械，電學或磁性能表征。該系統也成功地用于局部樣品納米加工。
高精確度且優異的性能滿足您研發上的需求
Flex-Axiom使用一個極其線性的電磁掃描頭進行XY軸運動。該掃描頭實現了在整個掃描范圍內的平均線性偏差小于0.1％，屬于AFM市場上的頂配。 Z軸采用壓電驅動，帶有位置傳感器，可實現閉環操作。一個靈敏的懸臂檢測系統可以很好地測量到MHz頻率范圍。掃描頭連接到具有數字反饋和2個雙通道鎖定放大器的全功能24位C3000控制器上。
Flex-Axiom 成像模式
以下描述為儀器所具備的模式。某些模式可能需要其他組件或軟件選項。詳情請瀏覽產品手冊或直接聯系我們。
靜態力模式
橫向力模式
動態力模式(輕敲模式)
相位成像模式
熱成像模式
熱掃描顯微 (SThM)
磁性能
磁力顯微
電性能
導電探針 AFM (C-AFM)
壓電力顯微 (PFM)
靜電力顯微 (EFM)
開爾文探針力顯微 (KPFM)
掃描擴散電阻顯微 (SSRM)
機械性能
力譜
力調制
剛度和模量
附著力
延展性
力映射
其他測量模式
刻蝕和納米加工
電化學 AFM (EC-AFM)
應用示例
SrTiO3在動態模式下的的形貌
鈦酸鍶 (SrTiO3, STO)是鈦和鍶的氧化物，具有鈣鈦礦結構。它具有有趣且部分獨特的材料特性。 它被用作氧化物基薄膜和高溫超導體生長的基質。STO形成分層結構的表面。各層的厚度在幾埃的范圍內。原子力顯微鏡是成像和測量這些結構的理想工具。
顯示鈦酸鍶階梯的形貌圖，圖像尺寸1.1μm。
截面輪廓和高度分布
樣品清晰地顯示了STO典型的層結構。這里，這些層并不是完全光滑的，顯出出大約125pm的殘余粗糙度（RMS）。這是由于在制備該STO樣品期間的非理想終止過程造成的。中間曲線圖顯示了左圖所示圖像的輪廓線，從圖像區域的左上角延伸到右下角。該輪廓還清晰地顯示了樣品的層狀結構，并揭示了層高度約.4 ?。同樣，在右側曲線圖中，左圖的高度分布直方圖清晰地顯示了大約.4 ?-即樣品的不同層之間的峰的間距。
CVD生長的二硫化鉬單層膜的形貌和KPFM
在本應用中，使用Flex-Axiom的開爾文探針力顯微 (KPFM)對通過化學氣相沉積（CVD）生長的單層MoS2進行成像，以研究單晶上的接觸電位差變化。 單層MoS 2是通過化學氣相沉積在硅基體上生長的 (樣品提供: 伊利諾伊大學 – Urbana-Champlain).單層膜表面接觸電位信號的不均勻性可以反映摻雜分布和其他表面缺陷。
單層MoS2光學顯微圖
a)單層MoS2AFM形貌圖 輪廓的位置是紅線標注的地方
b) 單層膜上的高度（上圖）和KPFM電壓（下圖）分布
使用Flex-Axiom測量顯示的單層MoS2的臺階高度為0.6 nm。并行KPFM測量顯示單層膜和SiO 2基體之間的接觸電位差為650 mV。
3D AFM形貌疊加MoS2
在下面的實驗中，使用 Flex-Axiom 系統一次性記錄了KPFM和形貌數據。 也見相關的
不銹鋼的KPFM 圖疊加在形貌圖上
掃描大小: 80 μm x 80 μm
電位范圍: 200 mV
形貌圖本身
掃描大小: 80 μm x 80 μm
高度范圍: 50 nm
相同區域的MFM圖
掃描大小: 80 μm x 80 μm
相位范圍: 10°
系統參數
| 帶C3000控制器的FlexAFM 5掃描頭規格 | 100-μm 掃描頭 | 10-μm 掃描頭 |
|---|---|---|
| 樣品大小 | 不帶樣品臺則無限制， 帶樣品臺100 mm | |
| 最大培養皿高度（液位） | 9 mm (6 mm) | |
| 手動高度調節范圍 | 6 mm | |
| 電動接近范圍（尖端位置） | 2 mm | |
| 最大掃描范圍 (XY) | 100 μm1 | 10 μm1 |
| 最大高度范圍 (Z) | 10 μm2 | 3 μm1 |
| XY-線性平均誤差 | < 0.1% | |
| 最大掃描范圍內的XY平坦度 | typ. 5 nm | typ. 1 nm |
| 探測器帶寬 | DC - 4 MHz | |
| Z-傳感器噪聲水平 (RMS) | 典型值 60 pm / 最大值 100 pm (3, 4) | |
| Z-測量噪聲水平 (RMS, 空氣中的靜態模式) | 典型值 180 pm / 最大值 200 pm | |
| Z-測量噪聲水平 (RMS, 空氣中的動態模式) | 典型值 35 pm / 最大值 50 pm | |
| 掃描頭尺寸 | 413 x 158 x 53 mm | |
| 掃描頭重量 | 1.25 kg | |
| (1) 制造公差 ± 5% (2) 制造公差 ± 10% (3) 在 2 kHz下測量 (4) 使用 XYContr 懸臂測量 | ||
| C3000 控制器— 核心硬件參數 | |
|---|---|
| X/Y/Z-軸掃描和位置控制器 | 3× 24-bit DAC (200 kHz) |
| X/Y/Z-軸掃描和位置測量 | 3× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 激勵和調制輸出調制輸出 | 4× 16-bit DAC (20 MHz) |
| 模擬信號輸入帶寬 | 0–5 MHz |
| 主輸入信號捕獲 | 2× 16-bit ADC (20 MHz) 2× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 附加用戶信號輸出 | 3× 24-bit DAC (200 kHz) |
| 附加用戶信號輸入 | 3× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 附加監控信號輸出 | 2× 24-bit ADC (200 kHz) |
| 數字同步 | 2× 數字輸出, 2× 數字輸入, 2× I2C 總線 |
| FPGA模塊和嵌入式處理器 | ALTERA FPGA, 32-bit NIOS-CPU, 80 MHz, 256 MB RAM, 多任務操作系統 |
| 通訊 | USB 2.0 高速至 PC 和掃描頭接口 |
| 系統時鐘 | 內部夸脫（10 MHz）或外部時鐘 |
| 電源 | 90–240 V AC, 70 W, 50/60Hz |
掃描頭尺寸
模塊化設計: 可獲取的最靈活的系統
Flex-Axiom具有模塊化移動臺概念和各種可能的微懸臂基座類型，可滿足您當前和未來的所有需求。
樣品臺 204
帶樣品基座的樣品臺, 適用于Isostage 300
微米移動臺 (見樣品臺 204)
手動樣品定位 xy 范圍13 mm x 13 mm ,定位精度10 μm
電動移動臺 204
· 電動 xyz 樣品定位 xyz 行程范圍32 mm x 32 mm x 5 mm
· 使用移動臺控制，腳本和批處理管理器進行自動測量
電化學移動臺 ECS 204
· 在恒電位或恒電流控制下進行 原位 表面表征
· 樣品浴由化學惰性材料構成
倒置顯微鏡的樣品臺
· 可適用于 Zeiss, Nikon, Olympus, Leica
· 平行的AFM和光學圖像軸
FlexAFM樣品臺的高度延伸
用于測量較高的樣品
每個套件都包含用于將掃描頭抬起8 mm的墊片
隔振臺 300
· 主動隔振
· 峰值-保護: 檢測異常并自動重新掃描該線
隔音罩300
適用于帶或不帶Isostage主動隔振臺的FlexAFM系統
懸臂基座
帶/不帶對準槽，用于空氣和液體中的形貌，電氣測量，FluidFM? 和 SThM
FlexAFM 攝像機
· 同步頂視圖和側視圖:5 MP, 1.5x1.1 mm, 彩色頂視圖5 MP, 3.2x3.2 mm, 樣品和懸臂的彩色側視圖
· 更便捷的樣品定位和趨近
環境控制選項
在受控，干燥和/或惰性氣體環境下進行樣品測量
軟件選項
· 高級成像
· 高級刻蝕選項
· 高級模式選項
· 高級光譜分析包
· 懸臂標定選項
· KPFM 工作包
· PFM 工作包
· 腳本界面選項
· 信號 I/O 選項
· 移動臺控制選項
FluidFM? 升級
一種使對單細胞和其他微小物體、表面和組織的微操作成為可能的技術
· 通過空心懸臂與Nanosurf FlexAFM的位置精度和力控制相結合的納 米流體技術
· 專用應用模塊，適用于不同的應用，如注射，取放，粘附力譜，彈性 測量和定位
· 適用于獨立裝置和倒置顯微鏡
Flex-ANA 升級
納米機械組織診斷和軟材料分析
· 在粗糙和非均勻表面上進行全自動測量
· 組織和軟材料的定量分析
· 快速、客觀和常規的樣品分類