基于原子力显微镜和红外光谱连用系统的聚合物的纳米结构分析

我们采用原子力显微镜和红外光谱（AFM-IR）连用系统获得了尺寸仅有15纳米的聚乙烯的纳米结构的红外光谱。其测量结果的精度较常规方法提高了大约一个数量级。在AFM-IR系统中，AFM针尖能够探测到由红外光照射而引起的试样表面光热膨胀。试样-针尖-悬臂系统的热机械响应导致了悬臂的共振。而悬臂震动信号的时频域分析则揭示了样品如何进行热机械响应以及悬臂动态如何影响AFM-IR信号。通过对悬臂震动的时域和频域信号进行适当的滤波，AFM-IR系统可测量小至15nm的聚乙烯结构的红外吸收光谱。