改进后AFM-IR系统对纳米尺度下的化学结构的快速鉴定

原子力显微镜红外光谱（AFM-IR）能够以低于100nm的空间分辨率完成对样品化学组成的红外鉴定。然而，由于信噪比低，检测速度也相应的很慢。在AFM-IR系统中，可调的红外激光照射在样品上能够使样品的温度上升产生热机械膨胀。而与样品保持接触的AFM的针尖能够灵敏的检测到这种纳米级的光热膨胀。同时，针尖的运动又会引发悬臂的共振。我们发现悬臂的震动是关于时间和频率的函数。基于对悬臂共振相应的观测，我们通过特定的时频域过滤识别出最高共振能量区域。这种方法能够提高AFM悬臂信号的信噪比。从而，使检测速度较以往提高了32倍。我们将通过对聚合物薄膜的分析，进一步展示快速的AFM-IR成像和化学组成鉴定。