HR-SPM: 高分辨原子力显微镜

使用调频模式
空气和液体中的噪音降低到传统模式的二十分之一

在空气和液体环境中也能达到超高真空原子力显微镜的分辨率

现有的扫描探针显微镜 (scanning probe microscopes)和原子力显微镜(atomic force microscopes) 通常使用调幅模式(amplitude modulation).从原理上, 调频模式(frequency modulation) 可以达到更高的分辨率。

SPM：扫描探针显微镜

AFM：原子力显微镜

AM：调幅模式

FM：调频模式

与现有SPM/AFM的区别

液体环境中原子分辨率观察

NaCl饱和溶液中观察固体表面的原子排列。使用调幅模式的传统原子力显微镜，图像被噪音遮盖（左图），但在调频模式下，原子排列清晰可见（右图）。调频模式实现了真正的原子级分辨率。

空气中Pt催化剂颗粒的观察1)

TiO2基底上的Pt颗粒， 通过KPFM进行表面电势的测定，TiO2基版上的Pt催化粒子可被清晰识别。同时可以观察到数纳米大小的Pt粒子和基板间的电荷交换。右图中，红色区域是正电势，蓝色区域是负电势。对于PKFM观察，FM模式也大幅提高了分辨率。