超高速视频级原子力显微镜

一、项目编号：0811-234DSITC0218（招标文件编号：0811-234DSITC0218）二、项目名称：超高速视频级原子力显微镜三、中标（成交）信息供应商名称：北京佰司特贸易有限责任公司供应商地址：北京市朝阳区劲松三区甲302楼地上部分7层703B室中标（成交）金额：341.3341800（万元）四、主要标的信息序号供应商名称货物名称货物品牌货物型号货物数量货物单价(元)1北京佰司特贸易有限责任公司超高速视频级原子力显微镜RIBMSuper-Genie 125 等壹套3,413,341.80五、评审专家（单一来源采购人员）名单：周亚康,周力韦,师育新,葛元新，朱融融六、代理服务收费标准及金额：本项目代理费收费标准：本项目代理费收费标准：按照国家发改委1980号文件《招标代理服务费管理暂行办法》规定标准下浮33%收取，服务费金额不足8000元的，按8000元收取。本项目代理费总金额：2.7836330 万元（人民币）七、公告期限自本公告发布之日起1个工作日。八、其它补充事宜1、本公告已于同日在机电产品招标投标电子交易平台、同济大学采购与招标网、中国招标投标公共服务平台同步发布。2、本项目为机电产品国际招标项目，公示截止时间以机电产品招标投标电子交易平台规定为准。3、本项目中标金额为CIP美元498,000.00，合同最终结算时以实际发生金额为准。4、如对本次评审结果有异议，请于评审结果公示截止时间前根据《机电产品国际招标投标实施办法（试行）》规定向上海东松医疗科技股份有限公司（地址：上海市宁波路1号11楼，邮编：200002， 联系电话：0086-21-63230480转8617、8408）提出异议，并将异议内容上传机电产品招标投标电子交易平台。九、凡对本次公告内容提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：同济大学　　　　　地址：上海市四平路1239号　　　　　　　　联系方式：朱融融 021-66111701　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海东松医疗科技股份有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：中国上海市宁波路1号申华金融大厦11楼　　　　　　　　　　　　联系方式：徐骁晨、高健 0086-21-63230480转8617、8408 　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：徐骁晨、高健电　话：　　0086-21-63230480转8617、8408

2020年7月30日布鲁克推出了ZUI新一代超高速原子力显微镜NanoRacer® 。NanoRacer® 凭借其50帧/秒的超高速成像，实现了真正意义上视频级成像速度下单个生物分子的动态观察。NanoRacer® 的革新性的技术突破，在AFM发展史上树立了新的里程碑。布鲁克BioAFM研发团队与生命科学领域的专家紧密合作，使NanoRacer® 不仅拥有超高扫描速率与原子级别分辨率，而且拥有杰出的易用性，使得对单分子动态过程的捕捉变得十分便捷，为深入理解生物物理、生物化学、分子生物学、病毒学以及生物医学等领域的单分子动态过程提供了强大工具。全新的NanoRacer® 采用了新的架构结合更低噪音、更高稳定性的Vortis™ 2控制器，全新的驱动算法与力控制算法，可以在超高速下获取高分辨的生物样品信息。新系统整合了基于工作流程的V7操作软件，直观的用户界面与流程化、自动化的设置使得研究人员可以专注于自己的实验，加速高端研究的产出能效。SpecificationsMaximum scan speed of up to 50 frames/sec with 100 ×100 nm2 scan range and 10 k pixelsAtomic defect resolution in closed-loopDesigned for medium to small sized cantilevers for lowest forces and highest scan speedsUltra-low noise cantilever-deflection detection systemIR cantilever-deflection detection light source with small spot sizeOptional photothermal cantilever drive. 730 nm wavelength ensures minimal sample interaction compared to blue-light excitationHighest detector bandwidth of 8 MHz for high speed signal captureAutomated laser and detector alignmentScanner unit 2 × 2 × 1.5 μm3 scan rangeSensor noise level 180 kHzTypical sample size 4 mm diameterControl electronicsVortis 2 Speed controller: State-of-the-art, digital controller with lowest noise levels and highest flexibilityNewly designed, high-voltage power amplifier drives the scanner unit New workflow-based V7 SPMControl softwareTrue multi-user platform, ideal for imaging facilities?User-programmable softwareAutoAlignment and setupAdvanced feedback algorithmsFully automated sensitivity and spring constant calibration using thermal noise or Sader methodImproved ForceWatch™ and TipSaver™ mode for force spectroscopy and imagingAdvanced spectroscopy modes, e.g. various force clamp modes or ramp designsPowerful Data Processing (DP) with full functionality for data export, fitting, filtering, edge detection, 3D rendering, FFT, cross section, etc.Powerful batch processing of force curves and images, including WLC, FJC, step-fitting, JKR, DMT model and other analyses创新点：最高配速50帧/秒，NanoRacer实现了真正意义上食品级成像速度下单个生物的动态观察。全新的NanoRacer采用了新的架构结合更低噪音/更稳定的Vortis控制器，全新的驱动算法与力控制算法，可以在超高速下获取高分辨的生物样品信息。 Bruker超高速原子力显微镜nanoracer

自2012年以来，研究人员常用一种叫做CRISPR的强大“基因组编辑”技术对生物的DNA序列进行修剪、切断、替换或添加。CRISPR来自微生物的免疫系统，这种工程编辑系统利用一种酶，能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA，就能在此处切断或做其他改变。CRISPR已经成为生命科学领域受关注的基因编辑技术，其效果得到大家一致认可。虽然科学家可通过RT-PCR、WB等方法间接证明CRISPR的功能，但仍未有直接的证据来证实。究其原因：一是生物分子间的相互作用速率快，需要高速的成像手段才能捕捉到；二是生物分子比较小，通常为纳米，普通显微镜由于受光学衍射限所限不能分辨。近，日本Kanazawa University的科学家利用 视频原子力显微镜HS-AFM 成功观察到了实时CRISPR基因编辑，为CRISPR技术的有效性提供了直接的证据。HS-AFM视频结果直观显示构象差异HS-AFM视频结果显示apo-Cas9为柔性构象（flexible conformations），而Cas9–RNA则为稳定的双叶型构象（stable bilobed architecture）。 Cas9-RNA介导的PAM依赖性DNA识别Cas9-RNA靶向定位到目的DNA，形成Cas9–RNA–DNA复合体。Cas9-RNA对目的DNA进行剪切 在Mg2+存在的条件下，Cas9-RNA对目的DNA进行特异性剪切。 原文连接：https://www.nature.com/articles/s41467-017-01466-8 这项工作的完成主要借助了日本RIBM公司研发的超高速视频原子力显微镜HS-AFM，HS-AFM突破了传统原子力显微镜“扫描成像速慢”的限制，能够实现在液体环境下超快速动态成像，分辨率为纳米水平。待测样品无需特殊固定，不影响生物分子的活性，尤其适用于生物大分子互作动态观测。推出至今，全球已有80多位用户，发表SCI论文200余篇，其中包括Science, Nature, Cell 等杂志。 新品推荐——HS-AFM来到中国为了更好地服务国内客户，Quantum Design中国子公司将这款超高速视频原子力显微镜引进中国，如果您有科研上的需要，欢迎致电 010-85120280 联系我们！相关产品链接 超高速视频原子力显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C280994.htm超分辨单分子动力分析仪（荧光光镊）：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C268358.htm高通量分子操控分析仪（声镊）：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C268360.htm超高分辨率双光镊：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C280362.htm 层流微流控系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C280385.htm 新一代超分辨荧光显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C273664.htm双光子荧光显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C132637.htm光片照明显微镜：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C132856.htm

牛津仪器 AsylumResearch 于4月27日推出了新一代的视频级原子力显微镜 Cypher VRS1250。相较于前一代的 Cypher VRS，新一代的原子力显微镜将扫图速度提升了两倍，每秒可扫 45 帧图。使用如此高速实验设置，科研人员将能观察纳米尺度下的材料动态过程，包括生化反应、二维分子的自组装、蚀刻和溶解过程等等。Cypher VRS1250同时还支援许多不同的操作模式及配件，使得它在各式的高速AFM中脱颖而出，让实验不局限于高速成像，对跨领域科研团队和公共设备平台而言，十分理想适切。AsylumResearch 总裁 Terry Hannon 表示，AsylumResearch 致力追求提高 AFM 高速扫描技术的界限，CypherVRS1250 提升了两倍的扫描速率，使科研人员进行实验测试时，在时间和空间上都能有所突破。除了高速扫描以外，还能结合各种不同操作模式和配件，Cypher VRS1250 毋庸置疑地是研究生物分子、生物膜、自组装过程、二维材料、聚合物等的优秀 AFM 选择。Cypher VRS1250 特别为了高速、高分辨率成像而生。特殊的微光斑悬臂探测系统，在视频级 AFM 适用的小探针上也能给出出色的信噪比。Asylum 的 blueDrive 光热激励技术和优秀的机械设计大大减少热漂移问题，为观察纳米材料动态过程提供稳定、温和且高分辨的成像仪器，不错过动态过程中的重要时刻。综合了以上优点，Cypher VRS1250 操作容易且支援多种操作模式，是台能够解决不同的科研团队实验需求的优秀 AFM。图片说明：(左) Cypher VRS1250仪器(右) Cypher VRS1250视频级AFM以每秒28帧的速率观察抗微生物肽降从脂双层的内部开始降解。本图只展示了整个实验12,000帧图中的6帧Cypher VRS1250 AFM 较第一代 Cypher VRS 提升了两倍的扫描速度，这项性能提升不仅让时间分辨率增强至每秒45帧，对空间分辨率来说，亦能在稍低的帧速下得到更多的影像像素。与此同时，兼具高稳定成像特性、易于使用的密闭样品腔室、兼容气体灌注实验设置，以及各种操作模式和配件，Cypher VRS1250 让您的实验野心更具底气。为超高速、超高分辨率成像而生稳定的成像特性让捕捉纳米动态过程不受漂移或是参数调整的影响不仅设置容易，扫图成像也很简单提供多种模式和配件——拥有Cypher ES的所有功能

5月8日，苏州大学公开招标购买1套全功能视频级原子力显微镜，预算380万元。　　项目编号：S2021038　　项目名称：全功能视频级原子力显微镜　　预算金额：380.0000000 万元(人民币)　　最高限价(如有)：380.0000000 万元(人民币)　　采购需求：　　详见公告　　合同履行期限：签订合同三个月内　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021年05月28日 09点00分(北京时间)

2021年8月18日，由仪器信息网主办，纳米科学（NanoScientific)协办的“第三届原子力显微镜主题网络研讨会”在云端顺利召开。一天的听众行业分布原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM) 是继扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscopy）之后发明的一种具有原子级高分辨仪器，自1985年商业化以来，由于AFM可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的多种物理性质进行测量，或者直接进行纳米操纵，AFM现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医研究和各类纳米相关学科的科研领域中，成为纳米科学研究的基本工具。本次参会听众主要包含化工、仪器仪表、能源、金属、电子电器、环境、机械等领域。听众单位性质分布本次研讨会除了邀请9位知名原子力显微镜/扫描探针研究/应用专家分享AFM技术的最新研究应用前沿，还邀请了刚刚发布AFM新品的3家AFM品牌专家代表为大家分享AFM产品的最新技术进展。参会听众约六成来自高校院所，其他较多单位性质还包括仪器厂商、工业企业、检测机构等，侧面反应这些单位对原子力显微镜仪器技术应用前沿、操作技术等更加关注。听众工作中常用仪器门类树状图一天的12个报告内容设置，主要围绕原子力显微镜/扫描探针技术，涉及热点应用领域包括水科学应用、石墨烯生长、纳米材料力学、静电性质动态测量、二维原子晶体界面调控、半导体器件失效分析、界面电荷转移反应、天然高分子溶液行为等。涉及相关技术包括便捷操作、全自动化、高速扫描、视频级、试样制备技术革命、光镜电镜衔接技术、智能化等。可以看到参会者日常常用的仪器门类，除了本次会议主题的原子力显微镜，及相关的扫描隧道显微镜、静电力显微镜、扫描离子电导显微镜外，电镜、X射线仪器、光谱等占比也较高，展现了以原子力显微镜为主要研究手段的应用领域中，应用关联性较高的一些仪器门类。经征求报告专家意见，会议12个报告中，10个报告将设置报告视频回放，详细见下表，便于广大网友温故知新。分会场视频回放链接报告题目演讲嘉宾第三届原子力显微镜网络研讨会(上)(08月18日)链接 氢敏感的原子力显微术及其在水科学的应用江颖(北京大学)链接 日立新一代AFM100系列原子力显微镜刘金荣(日立科学仪器（北京）有限公司)链接 试样制备在显微镜技术中的使能作用——关于原子力显微镜技术的反思苏全民(中国科学院沈阳自动化所)链接 从能用到好用，从专家到傻瓜——原子力显微镜高效操作技术发展陈强(岛津企业管理（中国）有限公司)/成核点在石墨烯生长过程中的作用刘金养(福建师范大学物理与能源学院)链接 原子力显微镜在纳米材料力学表征方面的应用李慧琴(上海交通大学)第三届原子力显微镜网络研讨会(下)—2021 NanoScientific Symposium China (NSSC 2021)(08月18日)链接 欢迎 致辞Keibock Lee(NanoScientific)链接 欢迎致辞张菲(北京航空航天大学)链接 原子力显微镜在静电性质动态测量中的应用钱建强(北京航空航天大学)链接 二维原子晶体界面调控的原子力显微学研究程志海(中国人民大学)抽奖活动链接 原子力显微在第十族TMDs物性研究中的应用杨鹏(云南大学)/从原子尺度理解固/气界面上的高温电化学反应机理陈迪(清华大学未来实验室)链接 基于分子间作用力的天然高分子溶液行为研究王静禹(华南理工大学化学与化工学院)链接 扫描电容显微镜在FA实验室的应用潘涛(Park原子力显微镜)会议技术交流群会议技术交流、合作：yanglz@instrument.com.cn附：会议下午场2021 NanoScientific Symposium China (NSSC 2021)抽奖活动中奖名单下午场NSSC 2021会场，共有近四百名在线网友参与了抽奖和填写调研问卷，现将获奖名单公示如下（未完成兑奖可邮件沟通：yanglz@instrument.com.cn）一等奖（kindle阅读器）获得者：电话号码 15050***549，李**二等奖，三等奖和参与奖获得者请参考下方图片：

4月29日，武汉大学公开招标购买1套超高真空扫描隧道/原子力显微镜系统，预算430万元。　　项目编号：HBT-13210048-211202　　项目名称：武汉大学超高真空扫描隧道/原子力显微镜系统采购项目　　预算金额：430.0000000 万元(人民币)　　最高限价(如有)：430.0000000 万元(人民币)　　采购需求：　　超高真空扫描隧道/原子力显微镜系统(进口)1套。　　合同履行期限：交货期为合同签订并图纸确认后10个月，质保期两年。　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021年05月21日 09点30分(北京时间)

布鲁克公司原子力显微镜技术及用户研讨会在京举行　　仪器信息网讯 2011年9月8日，布鲁克(Bruker)公司原子力显微镜技术及用户研讨会在国家会议中心与China Nano 2011同期举行，来自全国各地的100多位专家学者出席了此次会议，共同参观体验了布鲁克Dimension FastScanTM AFM(原子力显微镜)新产品。 工程师现场演示 用户参观体验 客户服务热线：010- 5833 3252 邮箱：sales.asia@bruker-nano.com 布鲁克Dimension FastScanTM AFM参展China Nano 2011　　Dimension FastScanTM AFM是布鲁克公司最新发布的一款具有创新性和独特外形的原子力显微镜产品，拥有38项专利技术，将扫描速度、图像分辨率、精确度和噪音控制完美结合，在不损失Dimension® Icon® 超高分辨率和卓越仪器性能的前提下，最大限度的提高了成像速度，从根本上解决了AFM成像速度慢的难题，大大缩短了各技术水平的AFM用户获得数据的时间。会议现场布鲁克公司中国区销售经理邹海涛先生致欢迎词　　邹海涛先生在致词中介绍到，布鲁克公司旗下拥布鲁克AXS、布鲁克拜厄斯宾(Bruker Biospin)、布鲁克光谱仪器(Bruker Optics)、布鲁克· 道尔顿(Bruker Daltonics)、布鲁克纳米技术(Bruker Nano)五大集团。其中，布鲁克纳米仪器部的前身是原Veeco公司纳米测试仪器部，在原子力显微镜领域始终处于领先地位，现在中国已经拥有1000多位仪器用户。布鲁克公司现在中国已设有北京和上海2个分支机构，并分别建立了Demo实验室。目前布鲁克正在北京筹建中国CCC(Customer Care Center)中心，预计将在2011年年底建成，届时该中心将会拥有10台用于培训及服务支持的仪器，并由布鲁克公司服务工程师孙昊博士负责。 布鲁克公司美国总部工程与测试资深经理黄林博士报告主题：布鲁克公司扫描探针显微镜检测技术的最新进展　　黄林博士说到，如何在不牺牲纳米级分辨率的前提下提高扫描探针显微镜的成像速度一直是AFM用户想要实现的愿望，也是布鲁克在原子力显微镜技术上的努力方向之一。今天布鲁克公司推出的Dimension FastScanTM快速扫描系统，就可以在不降低分辨力、不增加设备复杂性、不影响仪器操作成本的前提下，帮助用户实现即时快速得到高分辨高质量AFM图像的愿望。同时，黄林博士在会上还展示了这款新品丰富的应用视频资料，使得听会者纷纷对Dimension FastScanTM AFM的超快扫描速度和超高图像分辨率发出惊叹之声。布鲁克公司纳米表面仪器部亚太区应用经理孙万新博士报告主题：纳米空间尺度上材料物化性质的高分辨定量测量　　孙万新博士首先介绍到，原子力显微镜可以测量材料物理性质、力学性能、磁学性能、热学性能、电学性能等方面的一些特征信息，但在获得样品定量数据时却一直面临着很大挑战。根据这种现状，孙万新博士重点介绍了布鲁克公司的MultiMode 8 ScanAsyst HR(高速)与PFTUNA(Peak Force Tapping Tunneling)这两款原子力显微镜的性能特点与技术优势。最后，孙万新博士在报告中重点强调了如何通过AFM图像获得样品的定量表征信息，并向听会者介绍了原子力显微镜与拉曼光谱在联用方面的一些最新动态。北京大学李彦教授报告主题：基于AFM技术的纳米结构原位构筑和表征　　李彦教授表示，AFM可以使用纳米尺度的探针，并具备对探针在表面上的移动进行精确控制的特点，据此可以使用AFM在表面上可控制备出各种无机功能纳米结构，这种扫描探针刻蚀技术是由美国西北大学Mirkin等人于1999年提出的，被称为AFM蘸笔刻蚀技术。随着纳米科技的发展，各种纳米器件的构筑逐渐成为研究的重点，而利用蘸笔刻蚀技术在表面上制备各种功能无机纳米材料组成的结构也成为了大家非常感兴趣的课题。目前，李彦教授带领的团队已在AFM构筑和表征无机纳米材料结构方面卓有建树，并与国际多个知名院校建立了合作关系。 颁奖典礼现场　　此外，会议的另一个环节是布鲁克公司第一届Nano奖学金颁奖典礼，共有10位来自全国各地知名院校的纳米相关专业的研究生或博士生获奖，布鲁克公司纳米表面仪器部亚太区销售总监时晓明先生以及邹海涛先生、黄林博士为获奖学生颁奖并合影。据了解，由于中国近年来在纳米科研与应用领域的飞速发展有目共睹，因此布鲁克公司将第一届Nano奖学金设立在中国，以奖励那些在纳米科学与技术相关领域贡献青春年华的年轻学者，并希望获奖学生能够以此为荣，再接再厉，为纳米科技的发展继续添砖加瓦!获奖者名单获奖者姓名指导教师所属学校杨柳邵志峰教授上海交通大学吴娜胡钧研究员、李宾副研究员上海应用物理研究所陈冰冰胡斌教授华中科技大学彭飞李彦教授北京大学刘凯张希教授清华大学张黎明刘忠范教授北京大学张旭万立骏研究员中科院化学所王晨轩王琛研究员、杨延莲研究员国家纳米科学中心黄逸凡田中群教授厦门大学柏浩江雷研究员国家纳米科学中心

项目编号：SZDL2022002215（0868-2242ZD1324H）项目名称：超高分辨原子力显微镜预算金额：203.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：203.0000000 万元（人民币）采购需求：序号货物名称数量单位备注1超高分辨原子力显微镜1台接受进口合同履行期限：签订合同后180天（日历日）内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。

|作者：彭金波1,2,† 江颖3,4,††(1 上海交通大学 李政道研究所 )(2 上海交通大学物理与天文学院 )(3 北京大学物理学院 量子材料科学中心 )(4 北京大学轻元素先进材料研究中心 )本文选自《物理》2023年第3期摘要：扫描探针显微镜主要包括扫描隧道显微镜和原子力显微镜，其利用尖锐的针尖逐点扫描样品，可在原子和分子尺度上获取表面的形貌和丰富的物性，改变了人们对物质的研究范式和基础认知。近年来，qPlus型高品质因子力传感器的出现将扫描探针显微镜的分辨率和灵敏度推向了一个新的水平，为化学结构、电荷态、电子态、自旋态等多自由度的精密探测和操控提供了前所未有的机会。文章首先简要介绍原子力显微镜的发展历史和基本工作原理，然后重点描述qPlus型原子力显微镜技术的优势及其在单原子、单分子和低维材料体系中的应用，最后展望该技术的未来发展趋势和潜在应用。关键词：扫描探针显微镜，原子力显微镜，qPlus力传感器，高分辨成像，原子分辨01原子力显微镜的诞生显微镜是人类认识微观世界的最重要工具之一。光学显微镜的诞生让人们第一次看到了细菌、细胞等用肉眼无法看到的微小物体，从而打开了崭新的世界。然而，由于光学衍射极限的限制，光学显微镜的空间分辨率一般局限于可见光波长的一半左右(约300 nm)，很难用于分辨纳米尺度下更细微的结构，更无法用于观察物质最基本的原子结构排布。要想进一步提高探测的空间分辨率，一种途径是减小探测波的波长，比如扫描电子显微镜就是利用波长更短的电子波来进行成像。另一种途径是采取近场的局域探测，比如近场光学显微镜及其他基于局域相互作用探测的扫描探针显微镜。可以想象，要想获得更高的空间分辨率，就需要对样品的探测更加局域，即“探针”尖端足够尖，最好只有探针和样品最接近的几个原子能够发生相互作用，“感受”到彼此。这种相互作用可以是电子波函数的交叠或者原子作用力等。1981年，Binnig和Rohrer发明了扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope，STM)，STM是基于探测针尖和样品之间的隧道电流来进行空间成像的工具。由于隧道电流正比于针尖尖端几个原子与衬底原子的电子波函数的交叠，对针尖与样品之间的距离非常敏感，因此可以获得原子级的空间分辨率。STM的发明，使得人们可以在实空间直接观察固体表面的原子结构，因此荣获1986年的诺贝尔物理学奖[1]。然而，STM依赖于隧道电流的探测，无法用于扫描绝缘样品，因此使用范围受到了极大的限制。有趣的是，在早期的STM实验中，研究人员发现当针尖和样品比较近而出现隧道电流时，会同时产生较强的相互作用力。Binnig意识到通过测量针尖与样品原子之间的相互作用力也可用来对样品表面成像。1986年，他提出了基于探测针尖和样品之间原子作用力的新型显微镜——原子力显微镜(atomic force microscope，AFM)[2]，并随后与Quate和Gerber搭建出了第一套可以工作的AFM[3]。三人于2016年获得了Kavli纳米科学奖。AFM是基于针尖与样品之间原子作用力的探测，不需要样品具有导电性，因而可以用于研究包括金属、半导体、绝缘体等多种材料体系，大大弥补了STM的研究局限。此外，AFM还可以在大气和液体环境中工作，具有很好的工况条件和生物体系兼容性。这些优势使得AFM成为纳米科学领域使用最广泛的成像工具之一。然而，AFM并不像STM那样在发明之初就获得了原子级分辨率，而是直到5年之后(1991年)，惰性固体表面的原子分辨成像才得以实现[4，5]。近年来，由于qPlus力传感器的引入，AFM的空间分辨能力得到了极大的提升。通过针尖修饰，人们可以更加容易地获得原子级成像，甚至实现氢原子和化学键的超高分辨成像。接下来，本文将简要介绍常见AFM的基本工作原理，然后着重介绍基于qPlus力传感器的AFM(简称qPlus-AFM)及其在各种体系中的应用，最后展望qPlus-AFM在物理和其他领域的潜在应用和面临的挑战。02常规AFM的原理和工作模式介绍2.1 AFM工作的基本原理目前使用最为广泛的是激光反射式AFM，其典型的结构示意图如图1(a)所示[6]。最核心的部分是力传感器，它一般是一个由微加工技术制备的可以振动的悬臂(常用的材料是硅或者氮化硅)，悬臂的末端有一个与悬臂梁一体的尖锐针尖，悬臂的背面镀有一层金属以达到镜面反射。当一束激光照射到悬臂上，光斑被反射到一个对光斑位置非常敏感的光电探测器上。当针尖扫描样品表面时，由于针尖与样品之间存在相互作用力，悬臂将随样品表面形貌的起伏而产生不同程度的弯曲形变，因而反射光斑的位置也会发生变化。通过光电二极管检测光斑位置的变化，就能获得被测样品表面形貌的信息。图1 AFM工作的基本原理[6] (a)典型激光反射式AFM的结构示意图；(b)超高真空下针尖与样品的相互作用力Fts及各成分力与针尖—样品距离z的关系2.2 原子力的分类在超高真空环境中，针尖与样品之间的相互作用力(Fts)与针尖—样品距离z之间典型的关系曲线如图1(b)所示。Fts大致可以分为长程力和短程力，长程力通常包括范德瓦耳斯力和静电力等，其衰减长度一般为几纳米或者几十纳米。短程力主要包括来自针尖和样品之间形成化学键的作用力和由于针尖—样品电子云交叠产生的泡利排斥力，其衰减长度一般约为0.1 nm左右。长程力对距离不敏感，很难分辨较小的表面起伏，要想获得较高的空间分辨率，需要让短程力的贡献占主导。在特殊的环境下，针尖和样品之间的相互作用力还包括机械接触力、毛细力、磁场力、卡西米尔力、水合力等。2.3 AFM的主要工作模式AFM有多种工作模式，通常分为静态模式和动态模式，后者包括非接触模式和轻敲模式两种(图2(a))。在静态模式下，针尖以拖拽的形式在样品表面扫描并记录表面的形貌起伏变化，因此也叫接触模式。悬臂的形变量为q=Fts/k (k为悬臂的劲度系数)，为了提高力探测的灵敏度，一般使用较软(k较小)的悬臂。为了避免较大的吸引力引起针尖发生“突跳”现象，静态模式主要工作在短程的排斥力区间(图2(b))，因此空间分辨率较高。但这种模式下针尖和样品之间的相互作用力较大，容易对较软的样品产生破坏。图2 AFM的工作模式[6] (a)接触模式、非接触模式和轻敲模式的示意图；(b)不同模式的大致工作范围(区分并不严格)；(c)悬臂在频率调制和振幅调制模式下的共振曲线。人们也经常把振幅调制模式称为轻敲模式，把频率调制模式称为非接触模式在动态模式下，悬臂被压电陶瓷励振器驱动以共振频率振动，当振幅A足够大使得回复力k∙Amax(Fts)时可以避免“突跳”现象的发生。动态模式有轻敲模式和非接触模式两种。轻敲模式类似于盲人使用手杖行走，其振幅比较大，一般从几纳米到一百多纳米，主要的力的贡献来源于针尖距离样品很近甚至接触的时候。这种模式对样品的损坏小，适用于不同的材料，是目前AFM使用最为广泛的模式。但是这种模式由于包含较多的长程力贡献，因此一般较难获得原子级分辨。此外，由于轻敲模式下振幅较大，测量振幅变化的信噪比较高，这种模式一般使用幅度调制(amplitude modulated，AM)，即以固定频率和振幅的激励信号来驱使悬臂振动，针尖和样品的作用力会引起悬臂振幅(及相对于激励信号的相位)的变化，将测量的振幅(或相位)的变化作为反馈信号可以获取样品表面的形貌信息(图2(c))。非接触模式的振幅一般是几纳米或埃的量级，针尖在振动过程中不会接触样品，因此可以避免对样品的扰动或者破坏。非接触式AFM除了可以使用AM模式外，还能以频率调制(frequency modulated，FM)模式工作。这其实与收音机的AM和FM模式原理类似，只是工作的频段不同。在FM模式下，悬臂保持相位和振幅不变，针尖和样品的作用力引起悬臂振动频率的变化，测量振动频率的变化可以得到样品表面形貌的信息(图2(c))。AM和FM模式下悬臂的共振频率变化的响应时间[7，8]分别约为τAM=Q/(πf0)，τFM=1/(2πf0)，其中Q是悬臂的品质因子，f0为悬臂的本征振动频率。由此可见，AM模式的响应时间会随Q因子的增加而线性变大，而FM模式的响应时间不受Q因子的影响。在超高真空低温环境中，悬臂的Q因子会比大气环境下增加几十倍，这使得AFM对力的敏感度及信噪比会有很大提升，但也会使得AM模式下AFM的响应时间大幅延长，导致扫描成像需要很长的时间。因此，AM模式(轻敲模式)主要被用于大气或者液体环境中。Q因子的增加对FM模式下AFM的响应时间没有影响，所以FM模式是超高真空环境下被广泛使用的工作模式，即保持高Q因子的同时还能保证较高的扫描速度。2.4 影响频率调制AFM噪音大小的因素在FM模式下，AFM直接探测的信号是针尖—样品相互作用力引起的悬臂频率偏移∆f，利用公式[9]可进一步转化为相互作用力Fts。频率偏移对应的相对噪音，因此可以用δkts的形式来表示FM模式下AFM测量中4种主要的噪音来源，分别为[10]热噪音：力传感器信号探测的噪音：AFM悬臂振荡的噪音：漂移噪音：其中kB为玻尔兹曼常数，T是温度，B是与扫描速度对应的带宽，nq是悬臂偏转信号探测的噪音密度，r 是频率的漂移速率，N是扫描图像的像素数。由上述式子可知，k越小，4种噪音都更小，因此在满足k∙Amax(Fts)的前提下，选择的k越小越好；Q越大，会使得第一和第三种噪音更小，但过大的Q会使得悬臂在FM模式下的稳定起振难以维持；振幅A越大，前三种噪音都更小，但A太大会引起短程力贡献大幅减小的问题(见下节)。03基于qPlus力传感器的非接触式AFM3.1 振幅对非接触式AFM分辨率的影响在FM模式下，AFM探测的频率偏移∆f，可以转化为权重函数w(z,A)和针尖—样品相互作用力的梯度的卷积[11]。如图3所示，w(z,A)是与振幅A和距离z相关的半椭圆，kts是力Fts与z曲线的梯度，也呈现为勺子形，只是最低点对应的距离z有所不同。可见，当振幅较大时，长程力对频率偏移的贡献占主导；随着振幅减小，短程力的贡献变大。当振幅与短程力的衰减长度(亚埃级)接近时，更容易得到原子级分辨率[10]。图3 长程力和短程力的贡献与AFM悬臂振幅A的关系[11]3.2 qPlus力传感器的发明传统AFM力传感器一般采用微加工制备的硅或者氮化硅悬臂，其劲度系数较小(约1 N/m)，力的探测灵敏度高。为了能探测短程力从而实现高空间分辨，往往需要让针尖靠近表面，从而导致“突跳”的发生。为了避免“突跳”引起的针尖损坏，需要悬臂在较大的振幅下工作。然而，大的振幅会使长程力的贡献增加，引起AFM的空间分辨率大大降低。图4 石英音叉和qPlus力传感器实物图 (a)，(b)手表中拆出来的石英音叉[12]；(c)第一代qPlus力传感器的实物图(图片来自德国雷根斯堡大学Giessibl课题组)[13]；(d)第四代qPlus力传感器的实物图(图片来自北京大学江颖课题组)[6]要想克服上述矛盾，实现在小振幅下工作的同时而不引起“突跳”的发生，则需要使用劲度系数k较大的悬臂。石英音叉是被广泛用于手表中的计时元件(图4(a)，(b))[12]，劲度系数高，可产生极高精度的振荡频率(一般为32—200 kHz)，且具有很高的Q因子。此外，其悬臂的形变可以利用石英的压电效应以电学的方式来直接探测，不需要激光系统，更容易兼容低温环境。早期，人们一般是在石英音叉的一个悬臂上粘上针尖来作为力传感器使用。然而，两个悬臂(相当于两个耦合的谐振子)由于质量和受力的不对称性导致Q因子大幅度降低，严重降低了AFM的信噪比。1996年，Giessibl将音叉的一个悬臂固定在质量很大的基底上，而在另一个自由的悬臂上粘上针尖以作为AFM力传感器，这样把两个耦合的谐振子变成单个独立的谐振子，可以保持较高的Q因子，且Q因子几乎不受针尖—样品相互作用力的影响。因此，这种力传感器被称为qPlus力传感器[13](图4(c))。目前，qPlus力传感器已经经过了四代的升级和改进，最新的版本是直接设计单个石英悬臂作为力传感器(图4(d))。表1 微加工硅悬臂力传感器与qPlus力传感器典型参数的对比[6]典型的qPlus力传感器与广泛使用的微加工硅悬臂力传感器的主要参数对比见表1。可以看到，qPlus力传感器悬臂的劲度系数高得多(一般约1800 N/m)，因此其力灵敏度一般情况下低于硅悬臂。然而，qPlus力传感器可以在非接触模式下，以极小的振幅(约100 pm)近距离扫描样品，而不会出现“突跳”现象。由于qPlus-AFM的振幅可以与短程力的衰减长度接近，因此短程力的贡献非常大，更加容易获得超高的空间分辨率。最近，田野等通过优化设计qPlus力传感器，将Q因子提升到140000以上，最小振幅小于10 pm，最小探测力小于2 pN，从而将qPlus力传感器的性能推向了一个新的水平[14]。此外，使用导电针尖，并通过单独的导线把经过针尖的电流提取出来，可以很容易地将qPlus-AFM与STM集成在一起，以同时发挥STM和AFM的功能。关于qPlus-AFM更为系统的介绍见综述[10，11]。3.3 获得超高空间分辨率的关键如前所述，针尖与样品间的相互作用越局域，空间分辨率越高。换言之，要想获得超高的空间分辨率，需要减小长程力的贡献，凸显短程力的贡献。要实现这一点，有两点非常关键：一是使用与短程力衰减长度接近的亚埃级的小振幅工作(详见3.1节)；二是让针尖更加尖锐，减少长程的范德瓦耳斯力的贡献。对于AFM成像来说，针尖末端几纳米的部分尤其是针尖末端的几个原子扮演着最重要的角色。为了让针尖末端更尖锐，常用办法是让金属针尖轻戳金属衬底或对针尖进行原子或者分子修饰，使得短程的泡利排斥力、化学键力或者高阶静电力占主导。3.3.1 短程的泡利排斥力当针尖与样品的距离足够近时，二者的电子云会发生交叠，产生很强的短程泡利排斥力。大部分时候，泡利排斥力是对固体及分子体系成像获得原子级分辨率的关键。2009年，Gross等[15]发现对针尖修饰一氧化碳(CO)分子后，可以实现对单个并五苯分子的化学键和结构(图5(a))的超高分辨成像(图5(c))，其分辨率已经超过了STM图像(图5(b))。这种超高空间分辨率的成像主要起源于CO针尖“尖锐”的p轨道与并五苯分子之间电子云交叠所导致的短程泡利排斥力。这种针尖修饰方法简单易行，成像分辨率高，使得qPlus-AFM成像技术迅速获得了广泛的应用。除了CO分子修饰外，人们还可以对针尖修饰其他种类的原子或者分子，以提高空间分辨率或者实现其他特定功能，例如Cl离子[16]和Xe分子[17]修饰的针尖以及CuO针尖[18]等。图5 基于泡利排斥力的单分子化学键成像[15] (a)并五苯分子的结构图；用 CO 分子修饰的针尖得到的 STM 图(b)和AFM图(c)3.3.2 短程的化学键力当针尖和衬底的化学活性都较强时，在近距离扫描过程中，二者可以形成局域的化学键，基于这种短程的化学键力，也可以获得超高的空间分辨率。典型的例子是半导体表面的AFM高分辨成像。例如，Giessibl等[19]发现在用AFM扫描Si(111)-(7×7)样品时，针尖会从样品上吸起一些Si团簇而被修饰，因此在扫描时容易与样品表面带悬挂键的Si原子形成共价键，而得到原子级分辨率。然而，这种成像方式对表面结构扰动较大，不适用于弱键和分子体系。3.3.3 短程的静电力通常所说的静电力主要来源于低阶静电力，比如点电荷与点电荷或者电偶极之间的静电力，其大小分别正比于r -2和r -3(r是二者作用的距离)，是较长程的相互作用力，因此空间分辨率较低。而在某些特殊的情况下，高阶静电力的贡献会起主要作用，而且是更加短程的，因此会导致分辨率的显著提升。一个典型的例子是对离子晶体(如NaCl，MgO，Cu2N等)的原子分辨成像。离子晶体表面周期性的正负电荷排布产生指数衰减的短程静电势分布[20]，针尖与离子晶体表面的短程静电力作用可以得到原子级分辨的成像[21]。图6 基于高阶静电力的水分子高分辨成像 (a)CO针尖示意图(上)及DFT计算得到的CO针尖的电荷分布(下)，呈现出明显的电四极矩特征[16]；(b)水四聚体的原子结构图(上)和AFM图(下)[16]。白色箭头和弧线分别指示水分子中氧原子和氢原子的位置；(c)Au(111)上双层二维冰的原子构型(上)和AFM图像(下)，其中可以分辨平躺(蓝色箭头)和直立(黑色箭头)的水分子[23]；(d)Au(111)表面由Zundel类型水合氢离子(黑色箭头)自组装形成的单层结构图(上)和AFM图像(下)[14]另一个例子是利用CO针尖对强极性分子的高分辨成像。彭金波等[16]利用CO修饰的针尖(图6(a)上图)扫描水分子四聚体时，发现即使在针尖距离较远时也能获得亚分子级的分辨率(图6(b))，且图像的形貌与水分子四聚体的静电势分布极其接近，从中可识别水分子OH键的取向。通过理论计算得知，CO修饰的针尖具有电四极矩(图6(a)下图)，与水分子电偶极之间存在高阶静电力相互作用，这是一种更为短程的静电力(正比于r -6)，因此能够在未进入泡利排斥区域时获得超高空间分辨。这种基于微弱的高阶静电力的成像技术可以区分水分子中氢、氧原子的位置和氢键的取向并且扰动极小。近年来，这个技术已被成功应用于亚稳态水分子团簇[16]、盐离子水合物[22]、二维冰[23](图6(c))及单层水中的水合氢离子[14]的非侵扰高分辨成像(图6(d))，将水科学的研究推向了原子尺度。04超高分辨qPlus-AFM的应用相对于传统的AFM，qPlus-AFM可以很方便地与STM集成在一起，并兼容超高真空和低温环境，而且可获得原子级甚至单个化学键级的超高空间分辨率。这些优势使得qPlus-AFM获得了广泛的应用，大大促进了表面科学和低维材料研究领域的快速发展。下面我们简要介绍qPlus-AFM在高分辨结构成像、电荷态和电子的测量、原子力的测量和操纵等方面的应用和最新进展。4.1 高分辨结构成像qPlus-AFM在高分辨结构成像方面得到了最为广泛的应用。Gross等[15]通过对AFM针尖进行CO修饰，首次实现对有机分子的化学结构的直接测量(图5)，触发了一系列后续研究，包括：分子之间的氢键相互作用[24]、分子化学键键序[25]、铁原子团簇[26]、化学反应产物识别[27]等。近年来，人们通过控制有机分子前驱体的表面化学反应可以精确制备低维纳米材料，如石墨烯、石墨烯纳米带等。STM虽然被广泛用于表征其电子态，但是难以直接确定其原子结构、局域缺陷和边界构型等。qPlus-AFM对原子结构的敏感及超高的空间分辨率，可以很好地解决这些问题。例如，Gröning等[28]利用扫描隧道谱成像观测到了石墨烯纳米带末端的拓扑末端态(图7(a)右)，并通过AFM成像确定了拓扑非平庸的石墨烯纳米带的原子构型(图7(a)左)。图7 qPlus-AFM在低维材料高分辨成像中的典型应用 (a)表面合成的石墨烯纳米带的AFM图(左)和0.25 V偏压下的dI /dV 图(右)[28]，四角较亮部分指示拓扑边缘态；(b)利用磁性针尖得到的绝缘反铁磁NiO表面的AFM图像(左)及沿[100]方向相邻两个Ni原子不同自旋取向对应的高度轮廓线(右)[34]此外，qPlus-AFM开始被用于绝缘体表面原子结构的高分辨成像，如KBr[29]，CaF2[30erif font-size:14px "[51] Schirhagl R，Chang K，Loretz M et al. Annu. Rev. Phys. Chem.，2014，65：83

香港大学近日宣布，该校研究团队成功研发一款超高速显微镜，能有效捕捉脑电波信号，为脑退化等脑疾病的研究提供线索。据新华社报道，港大携手美国加州大学伯克利分校团队开发的“双光子荧光显微镜”，能捕捉神经元之间的电子讯号和化学物质传递。团队成功在实验中记录一只活体老鼠脑部神经元所产生在毫秒间闪现的电脉冲讯号。该显微镜采用了由港大团队研发的超高速激光扫描技术，以一对平行的反射镜产生一排激光脉冲，速度比目前的激光扫描技术快至少1000倍。在实验中，研究人员利用高速显微镜将扫描激光投射在小鼠脑部，为小鼠大脑皮层进行每秒1000至3000次的二维扫描影像。率领研究团队的电机电子工程系副教授及生物医学工程课程总监谢坚文介绍，目前有不同类型的技术能捕捉脑电波信号，包括将电极植入脑部，直接量度脑部电压，但创伤性大；磁力共振和传统光学显微镜则速度较慢。港大这项新技术的优点是创伤性低，而且能精确定位个别神经元，以毫秒为单位追踪它们的激发路径。谢坚文表示，这项新科技能侦测活脑中单一神经元在毫秒间的活动变化。团队希望在未来1至2年将技术进一步提升，探索更深层脑部的结构，更全面了解大脑功能。该研究成果已在学术期刊《自然方法》（Nature Methods）上发表。

项目编号：S2022067项目名称：光谱联用的超高真空非接触式原子力显微镜预算金额：600.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：600.0000000 万元（人民币）采购需求：详见公告合同履行期限：合同签订后三个月内本项目( 不接受 )联合体投标。

表面分析技术包括飞行时间二次离子质谱，扫描探针显微镜，X射线光电子能谱等技术，在生物医药的生产和研发过程中，对于药物，细胞等表面和一定深度的成份信息的表征具有非常重要的意义，也是生物医药领域必不可少的分析表征手段。基于此，仪器信息网网络讲堂将于2022年9月23日举办“表面分析技术在生物医药领域的应用”网络研讨会，特邀5位专家带来精彩分享，聚焦AFM、XPS等最新应用进展！为相关从业人员搭建沟通和交流的平台，促进相关仪器技术及应用的发展。日程全览，点击报名时间专家09:30韩东（国家纳米科学中心 研究员）主要研究方向：纳米生物医学成像与表征、生命复杂流体与管理、生物力药理学。《生物型原子力显微镜表面分析技术在活体样品上的应用》报告摘要：21年经验，纯干货分享！纳米成像表征技术的源头应用与适应性改造生物活体纳米成像、表征设备功能群针对关键科学问题的新手段、新技术研发关于细胞的力学模型10:00樊友杰（布鲁克 应用工程师）《高速原子力显微镜在生物表面表征中的应用》报告摘要：快速原子力的发展克服了传统原子力速度上的局限，高空间分辨率的同时在毫秒尺度上研究生化动力学过程成为可能。介绍商业化的视频级速度的生物弄原子力显微镜在生物样品领域里的成像，在使用非常小的作用力同时得到亚分子级结构的分辨率。介绍快扫型原子力在探索不同的天然和人工聚合物动力学过程的一些实例，还有原位研究细胞膜表面的动力学过程，及二维光敏蛋白质晶体细菌视紫红质的动态过程。介绍JPK最新的力学成像模式“定量成像模式（QI™ ）”Bruker生物弄原子力的全针尖扫描模式可以从结构上非常好地与现代主流倒置显微镜进行无缝偶合。10:30王化斌(中科院重庆绿色智能技术研究院 研究中心主任/研究员)中国科学院首批岗位特聘研究员，重庆市高分辨三维动态成像检测工程技术研究中心主任；长期从事光谱、成像及力学方面的研究工作。《原子力显微镜在生物样品成像和力学测量中的应用》报告摘要：介绍原子力显微的不同成像模式及应用实例分享原子力显微镜不同力学分析技术及应用情况11:00蔡斯琪（岛津企业管理（中国）有限公司 产品专员）《XPS表面分析技术在生物医药领域中的应用》报告摘要：X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在生物材料及医疗器械等领域的应用，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在生物医用领域的应用有所了解。11:30周江涛（苏黎世联邦理工学院 助理研究员）主要研究兴趣有原子力显微镜及相关显微成像分析技术，在生物纳米纤维材料的形成机理和应用的研究。《原子力显微镜在成像及与光热谐振结合的微纳表面化学分析技术》报告摘要：简要原子力显微镜的原理及应用示例重点介绍原子力显微镜与可见/红外光结合的光热谐振技术，以及他们在纳米尺度的高灵敏度表面化学结构分析点击图片，即可免费参会，和嘉宾线上互动！

产品简介原子力显微镜利用微悬臂下方的探针和样品表面距离缩小到纳米级，探针和样品表面的分子间作用力使得悬臂受力形变。探针针尖和样品之间的作用力与距离有强烈的依赖关系，即可以通过检测悬臂受力的弯曲程度，从而获得样品表面形貌信息。不同于电子显微镜只能提供二维图像，AFM能提供真实的三维表面图。同时,AFM不需要对样品的任何特殊处理,如镀铜或碳，这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。第三，电子显微镜需要运行在高真空条件下,原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。这样可以用来研究生物宏观分子，电池材料，甚至活的生物组织。利用微悬臂探针结构对导体、半导体、绝缘品等固体材料进行三维样貌表征,纵向噪音水平低至0.03nm(开环)，可实现样品表面单个原子层结构形貌图像绘制。AFM最大的特点是可以测量表面原子之间的力,AFM可测量的最小力的量级为10-14-10-16N。AFM还可以测量表面的弹性,塑性、硬度、黏着力等性质,AFM还可以在真空,大气或溶液下工作,在材料研究中获得了广泛的研究。产品由本公司自主研发,稳定性强，可拓展性良好，提供定制服务 可拓展横向力显微镜 静电力显微镜 磁力显微镜 扫描开尔文探针显微镜 刻蚀和纳米操作等。该产品作为高速、高精度物质形貌表征工具,可以为高端科研与企业生产研发提供更多的选择与助力。设备性能XY方向噪音水平:0.2nm闭环 0.02nm开环。Z方向噪音水平:0.04nm闭环 0.03nm开环。XY方向非线性度:0.15% Z方向非线性度:1%图像分辨率:128x128,256x256,512x512,1024x1024，2048x2048扫描范围:最大可达100μmx100umx10 μm样品尺寸:最大可达直径15 mm,厚度5 mm全自动步进电机控制进样系统:行程30mm，定位精度50nm/步 设备特色工作模式:包括接触、轻敲、相移成像(Phase-lmaging)等多种工作模式适配环境:空气、液相多功能配置:横向力显微镜 静电力显微镜 磁力显微镜 扫描开尔文探针显微镜 刻蚀和纳米操作

对极限微观的不断探索源于人们原始的求知欲。国际度量衡制度的确立为我们指引了探索的方向。从米到毫米，从毫米到微米，从微米到纳米。当物质被我们不断地“劈碎”。越来越多新性质，新现象，新功能被发现。人们对自然的认识越来越深刻，对物质的操纵也越来越得心应手。 从二十世纪末开始，人类对微观的探索延伸到了纳米领域。在这个从仅比原子高一个层级的尺度范围内，物质展现了一种和宏观截然不同的状态和性质。表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的是超高强度、超高导电性、超流动性、超高催化活性等等无与伦比的属性。 碳纳米管作为第一种人工合成的纳米材料，甫一问世，其超高强度就惊艳世人。它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是铁的10倍。 单壁碳纳米管高度（直径）测量在碳纳米管被研制出来以后，双壁碳纳米管、掺杂碳纳米管、复合碳纳米管等多种材料被源源不断制作出来。极小的尺度和样品多样性，迫切需要一种合适的检测工具。 在纳米尺度下，光学显微镜的分辨率早已鞭长莫及，电子显微镜则因为严格复杂的制样过程使测试门槛令人高不可攀，激光粒度仪对长径比过大的样品测试误差极大也不适合。这时，较合适的观测工具就是原子力显微镜。 原子力显微镜作为专门的纳米材料表征工具，天然具有高分辨率、高环境兼容性、多属性分析种种优势。 原子力显微镜观察的不同碳纳米管形态在生产中，因工艺不同，会产生长短粗细不同的碳纤维。如何有效对这些样品进行归类分析是个大问题。 不同工艺下碳纳米管分散状态借助岛津原子力显微镜配备的颗粒分析软件，则可以自动分析筛选，并对纤维的各种尺度进行统计分析。 极长和极短碳纳米管的自动分类统计同样，对于常见到的纳米材料——纳米颗粒而言，也可以依靠该软件进行统计分析。 纳米颗粒的粒径统计而且，利用原子力显微镜，还可以有效观察同样粒径下颗粒的不同形貌。例如以下两个颗粒，粒径均在100nm左右，如果用激光粒度仪测试，会被归为一类。但是用原子力显微观察，则可以发现很大的不同。 粒径近似的纳米颗粒聚集形态左侧的颗粒是单个粒子，二右侧的则是多个颗粒聚集形成的，在原子力显微镜的小范围观察图像中可以清晰分辨二者的不同。 但是，通常的原子力显微镜很难兼顾大视野和高分辨。要想同时观察统计大量颗粒，就需要用大范围观察，这样一来每个颗粒的细节分辨就难以看清。如果聚焦到一个颗粒上细致观察，则无法从整体上评估样品。 解决的办法就是提高原子力显微镜图像的分辨率。岛津推出了8192*8192点阵的高扫描能力。可以在大范围观察的同时又看清每一个小细节。 兼顾大视野和小细节的超大点阵扫描图像原子力显微镜作为人类眼睛的延伸，像一个精细的触手，细致地捕获纳米材料的形貌、机械性能、电磁学性能等等属性，使这个微乎其微的领域直观地展现在我们眼前，为我们更深更广地认识纳米材料提供了有力帮助。 文中相关仪器介绍详见以下链接：https://www.shimadzu.com.cn/an/surface/spm/index.html 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

项目编号：[350200]XMZS[GK]2022096项目名称：集美大学海洋食品与生物工程学院原子力显微镜采购方式：公开招标预算金额：2400000元 包1：采购包预算金额：2400000元采购包最高限价：2400000元投标保证金：0元采购需求：（包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等）品目号品目编码及品目名称采购标的数量（单位）允许进口简要需求或要求品目预算（元）中小企业划分标准所属行业1-1A02100301-显微镜原子力显微镜1（台）是1.扫描器：2.样品台：3.控制器：4.功能配件:原位光学显微模块、液体环境原位成像模块、海洋食品样品前处理系统、隔音减震系统、标准光栅样品、大气环境成像探针等。其他详见招标文件.2400000工业合同履行期限： 无本采购包：不接受联合体投标

仪器信息网讯 2021年5月18日，由宏入微，顺手随心——岛津SPM-Nanoa原子力显微镜发布会携手仪器信息网线上举行，会上全国微束分析标准化技术委员会主任委员赵江、岛津企业管理（中国）有限公司分析计测事业部市场部部长胡家祥共同为新品SPM-Nanoa揭幕，约500位关注者云端出席了本次线上新品发布会。据介绍，岛津从1991年3月推出首款SPM产品——AIS-900超高真空扫描隧道显微镜以来，平均每两年就会推出或更新一款新的SPM型号产品，从单一扫描隧道显微镜到原子力显微镜，到各种形貌表征、力学界性能表征、电磁学表征，再到原位实验环境的支持等。在岛津SPM技术产品30周年之际，岛津本次正式推出新一代原子力显微镜SPM-Nanoa。岛津新一代原子力显微镜SPM-NanoaSPM-Nanoa设计宗旨：让更多的人轻松使用SPM岛津的设计理念是让更多的人轻松使用SPM，本次发布的新一代原子显微镜SPM-Nanoa主要有以下三大特点：1）操作更简便，自动观察自动观察功能使得任何人均可自如操作获得高分辨图像：智能模式“Automatic observation”、自动光轴调整“Link On”、自动参数调整“NanoAssist”2）图像更清晰，功能先进比肩高端型号的高信噪比检测系统：高信噪比检测系统、最高8K点阵成像；光学图像和SPM图像的无缝衔接：先进光学显微系统3）扫描更快速，省时高效数据获取时间减少到1/6甚至更少：探针更换夹具、高速扫描器、Nano 3D Mapping Fast性能和可操作性的兼容：拜托人为因素，让自动观察成为可能基于SPM市场需求，实现5方面功能增强以往市场对于SPM的需求主要包括两方面，一是性能方面对成图质量、分辨率的需求；一方面是操作性方面，探针安装及光轴调整、扫描图像时的参数调整、寻找观察区域等环节可操作性的需求。基于市场需求，岛津SPM-Nanoa主要在5方面实现功能增强，以实现性能和可操作性的兼容。5方面功能增强包括：检测灵活度（硬件）、光轴自动调整（软、硬件）、参数自动设定（软件）、数据获取速度（软、 硬件）、光学辅助系统性能（硬件）等。2分钟操作演示视频，SPM-Nanoa让原子力显微镜操作更轻松：应用案例分享TiO2单层原子阶差——数据获取时间（从探针安装完成算起）：传统SPM，约30分钟；SPM-Nanoa，约5分钟高密度聚乙烯弹性模量分布测试——数据获取时间（从探针安装完成算起）：传统SPM，约4小时或更久； SPM-Nanoa，约20分钟

人类探索极限的脚步从未停止。为了看得更细，看得更清。列文虎克发明了显微镜，成为人类利用工具观察世界的肇始。 从此，光学成为显微镜的支配性规律。自十七世纪到二十世纪初，光学显微镜完成了几乎所有类型的研发、设计和定型。但因为衍射极限的发现，似乎提高观察的分辨率只有改进光源这一种路径。激光的发明成为光学显微镜在分辨率上最后的努力。 十九世纪初电子的发现，以及微观粒子的波粒二象性特性的揭示，成为了电子显微镜的基础。但是电子显微镜实际上可以看做光学显微镜在量子力学下的延伸。用加速电子束替代了传统光源，用磁透镜/静电透镜代替了透明介质透镜，可是几乎所有的理论结构都与光学显微镜一致。二十世纪三十年代电子显微镜被发明至今，其分辨率极致被提高到亚纳米级别，距离原子级分辨似乎只有一步之遥。 但是自然界被物理铁律支配，这一步似乎近在咫尺，但却云崖天隔。二十一世纪的电子显微镜已经进入了和二十世纪光学显微镜同样的境地，只能在不断改进各部件的精度中一丝一毫地改进图像，但无法跨越最后的鸿沟。 量子力学成为了新一代显微镜的理论基础。1981年，隧道扫描显微镜被发明，一种全新的显微镜横空出世。它不同于光学显微镜和电子显微镜，完全摆脱了对检测介质的依赖，以微粒间的作用（电、力）为检测信号，一举突破了原子级别的分辨率。随后在1985年被发明的原子力显微镜，更是将适用对象从金属和半导体拓展到所有的固体。 这是一种全新的显微方法和工具，从二十世纪八十年代末到九十年代初，全球各主要科技强国纷纷开展了扫描探针显微镜的研发。 OUR HISTORY岛津 也正是在这个时期，岛津开始涉足该领域。1991年，基于超高真空环境的隧道扫描显微镜AIS-900面世。 相对于在大气环境下的隧道扫描显微镜，真空环境是其工作环境更为简单，图像分辨率和清晰程度都更高，工作也更稳定。 虽然真空环境带来了分辨率的提高，但是同时也限制了样品的测试和操作的便利性。为此，1993年，岛津开发了兼容多种环境的WET-901，同时可以满足对大气环境、真空环境、特殊气氛、液体环境、电化学环境等不同要求。WET-901和随后的WET-9400代表着岛津敏锐地意识到，随着原子力显微镜的不断完善，微区观测技术必然会对原位分析产生重要的影响。因此，岛津持续不断地改进环境控制舱，应对不同时期科研领域的需求。 紧接着在1995年，岛津推出了成功的SPM-9500系列。二十世纪九十年代中后期是原子力显微镜大发展的时期，各种扫描模式从实验室走向实用。从1995年2001年，岛津SPM-9500系列也历经SPM-9500、SPM-9500J、SPM-9500J2、SPM-9500J3四个型号，不断吸收新的功能模式。同时，该系列具备的自动进针和头部滑动机构也在操作性上领先于其他竞争对手，这些特点使得该系列成为了一个长寿的产品。 随后的SPM-9600（2005年）、SPM-9700（2010年）、SPM-9700HT（2016年）基本都延续了SPM-9500的基本结构，通过不断改进控制器，提高分辨率，增加新功能，改善操作性。 在这个时期，商用原子力显微镜陷入了一个发展瓶颈，功能模式固化，应用领域受限，每个厂家都在不同的方向上尝试新的突破。有的厂商开始匹配半导体工业的需求，有的则在生命科学领域进行研发。 岛津也在思考什么才是原子力显微镜的发展根本？ 不识庐山真面目，只缘身在此山中。经过大量的思考和尝试，一切回归本源——分辨率。只有分辨率才是显微镜最核心的技术指标。于是在2014年推出了调频型原子显微镜SPM-8000FM并在2017年升级为SPM-8100FM。该系列最核心的技术是调频控制探针，利用频率对作用力的分辨率和反馈速度远高于振幅的特点，实现了在大气和液体环境中原子/分子级的分辨率。 利用调频模式对作用力的高分辨检测能力，还成功地将原子力显微镜的应用从固体表面观察拓展到固液界面的水合化和溶剂化作用。这项技术有助于电池和摩擦学等领域的前沿研究。 最近的十年，随着原子力显微镜对不同应用领域的拓展，新的技术和新的需求也在不断涌现。 岛津原子力显微镜将会如何应对新变化？又会开发什么新技术呢？ 一切尽在5月18日14:00由宏入微 顺手随心岛津SPM-Nanoa原子力显微镜在线发布会敬请期待！

自1985年在美国斯坦福大学发明出首台原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)以来，AFM凭借其前所未有的高空间分辨率、可以测量纳米级的多种物理性质等，在纳米科学等领域的应用得到快速发展。相比光镜、电镜，AFM相对较低的效率(准确性、易操作性)，一定程度限制了该技术的更广泛推广。30余年来，随着AFM技术的不断发展，当前的AFM商业化产品已逐渐变得更高效、操作更便捷，各AFM品牌争相推出新产品新技术不断提高AFM应用效率，帮助AFM市场份额不断攀升。2021年4月到6月两个月间，四家AFM品牌先后发布了4款AFM新品，集中的新品发布，为用户带来哪些最新技术，AFM性能又获得了哪些提升？以下对四款新品新技术进行整理，方便大家快速了解AFM最新技术动向。上半年AFM新品发布概览上市时间品牌型号亮点4月19岛津SPM-Nanoa由宏入微，顺手随心4月27日牛津仪器Cypher VRS1250视频级原子力显微镜6月17日日立科学仪器AFM100系列高操作性6月25日Park原子力显微镜Park FX40全流程高智能技术趋势一：操作更便捷在岛津SPM技术30周年之际，岛津将最新发布SPM-Nanoa的设计宗旨定义为“让更多的人轻松使用SPM”，在便捷操作方面，配置的自动观察功能可帮助更多普通用户可以更容易才做获得高分辨图像。如智能模式“Automatic observation”、自动光轴调整“Link On”、自动参数调整“NanoAssist”等功能，帮助光轴调整、样品准备、图像捕获等操作过程不再依赖操作人员的丰富经验或技巧。日立科学仪器AFM100系列为简化过去操作繁琐的悬臂更换，采用新开发的预装方式悬臂，提高了操作性。而且，通过配备自动向导功能，还可以根据样品的表面形貌，自动设置最佳测量条件，对探针进行接触状态控制和扫描速度调整等，任何人测量都可以得到稳定的结果，从而提高了数据的可靠性。此外，该机型支持自动多点测量，只需点击一下，从测量，到图像数据分析、保存可一次性完成，大大缩短了数据测量分析时间。Park原子力显微镜Park FX40与Park推出的前几代AFM系列不同，Park FX40自行负责了扫描前和扫描期间的所有设置，包括自动换针、探针识别、激光校准、样品定位以及近针和成像优化等操作。”Park全球产品研发部门副总裁Ryan Yoo评论道，“Park FX40兼有最新的人工智能技术和Park领先于半导体行业且价值百万美金的自动化技术，所以可以轻松自主执行上述任务。” 即便是未经专业培训的研究型科学家们也能通过该显微镜轻松快捷地完成扫图过程，而专业的研究人员更可以将选择和正确装载探针的时间节省下来，以专注于他们更擅长的领域。技术趋势二：图像更清晰岛津SPM-Nanoa，比肩高端型号的高信噪比检测系统：高信噪比检测系统、最高8K点阵成像。牛津仪器Cypher VRS1250强调了其高速、高分辨率。特殊的微光斑悬臂探测系统，在视频级 AFM 适用的小探针上也能给出出色的信噪比。Asylum 的 blueDrive 光热激励技术和优秀的机械设计大大减少热漂移问题，为观察纳米材料动态过程提供稳定、温和且高分辨的成像仪器，不错过动态过程中的重要时刻。技术趋势三：扫描更快速，省时高效岛津SPM-Nanoa：探针更换夹具、高速扫描器、Nano 3D Mapping Fast等技术帮助数据获取时间减少到1/6甚至更少。牛津仪器Cypher VRS1250描述为新一代的视频级原子力显微镜。相较于前一代的 Cypher VRS，新一代的原子力显微镜将扫图速度提升了两倍，每秒可扫 45 帧图。科研人员将能观察纳米尺度下的材料动态过程，包括生化反应、二维分子的自组装、蚀刻和溶解过程等。Cypher VRS1250同时还支援许多不同的操作模式及配件，使得它在各式的高速AFM中脱颖而出，让实验不局限于高速成像，对跨领域科研团队和公共设备平台而言，十分理想。技术趋势四：光镜电镜衔接技术岛津SPM-Nanoa，先进的光学显微系统帮助其光学图像和SPM图像的无缝衔接。日立科学仪器AFM100系列提高了与其扫描电镜SEM产品的亲和性。选配功能“AFM标记功能”通过采用日立高新技术自主开发的SÆMic．(SÆMic：AFM-SEM相关显微镜法)观察方法,提高了与扫描电子显微镜SEM装置的亲和性。在观察样品的同一位置时，可以充分发挥各个设备的特性，对样品进行机械特性、电气特性、成分分析等检测，易于开展多方面分析。【直播预告】8月18日：原子力显微镜新技术新应用线上研讨会——第三届AFM网络会议即刻报名占座：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2021/日程预览时间Time报告题目Topic演讲嘉宾The Speakers09:00氢敏感的原子力显微术及其在水科学的应用江颖 教授北京大学09:30日立新一代AFM100系列原子力显微镜刘金荣 高级工程师日立科学仪器有限公司10:00试样制备在显微镜技术中的使能作用——关于原子力显微镜技术的反思苏全民 研究员中国科学院沈阳自动化所10:30从能用到好用，从专家到傻瓜——原子力显微镜高效操作技术发展陈强SPM产品担当岛津企业管理（中国）有限公司11:00成核点在石墨烯生长过程中的作用刘金养 副教授福建师范大学物理与能源学院11:30原子力显微镜在纳米材料力学表征方面的应用李慧琴 高级工程师上海交通大学13:30欢迎 致辞Keibock Lee Chief EditorNanoScientific13:40欢迎致辞张菲 博士北京航空航天大学13:50原子力显微镜在静电性质动态测量中的应用钱建强 教授北京航空航天大学14:20二维原子晶体界面调控的原子力显微学研究程志海 教授中国人民大学14:50抽奖活动15:00原子力显微在第十族TMDs物性研究中的应用杨鹏 教授云南大学15:30从原子尺度理解固/气界面上的高温电化学反应机理陈迪 副研究员清华大学未来实验室16:00基于分子间作用力的天然高分子溶液行为研究王静禹 博士后华南理工大学化学与化工学院16:30扫描电容显微镜在FA实验室的应用潘涛 高级工程师Park原子力显微镜附：上半年发布四款AFM新品详情1 岛津新一代原子力显微镜SPM-Nanoa【产品链接】岛津新一代原子力显微镜SPM-NanoaSPM-Nanoa设计宗旨：让更多的人轻松使用SPM岛津的设计理念是让更多的人轻松使用SPM，本次发布的新一代原子显微镜SPM-Nanoa主要有以下三大特点：1）操作更简便，自动观察自动观察功能使得任何人均可自如操作获得高分辨图像：智能模式“Automatic observation”、自动光轴调整“Link On”、自动参数调整“NanoAssist”2）图像更清晰，功能先进比肩高端型号的高信噪比检测系统：高信噪比检测系统、最高8K点阵成像；光学图像和SPM图像的无缝衔接：先进光学显微系统3）扫描更快速，省时高效数据获取时间减少到1/6甚至更少：探针更换夹具、高速扫描器、Nano 3D Mapping Fast基于SPM市场需求，实现5方面功能增强以往市场对于SPM的需求主要包括两方面，一是性能方面对成图质量、分辨率的需求；一方面是操作性方面，探针安装及光轴调整、扫描图像时的参数调整、寻找观察区域等环节可操作性的需求。基于市场需求，岛津SPM-Nanoa主要在5方面实现功能增强，以实现性能和可操作性的兼容。5方面功能增强包括：检测灵活度（硬件）、光轴自动调整（软、硬件）、参数自动设定（软件）、数据获取速度（软、 硬件）、光学辅助系统性能（硬件）等。2 牛津仪器视频级原子力显微镜 Cypher VRS 1250【产品链接】视频级原子力显微镜 Cypher VRS 1250相较于前一代的 Cypher VRS，新一代的原子力显微镜将扫图速度提升了两倍，每秒可扫 45 帧图。使用如此高速实验设置，科研人员将能观察纳米尺度下的材料动态过程，包括生化反应、二维分子的自组装、蚀刻和溶解过程等等。Cypher VRS1250同时还支援许多不同的操作模式及配件，使得它在各式的高速AFM中脱颖而出，让实验不局限于高速成像，对跨领域科研团队和公共设备平台而言，十分理想适切。AsylumResearch 总裁 Terry Hannon 表示，AsylumResearch 致力追求提高 AFM 高速扫描技术的界限，CypherVRS1250 提升了两倍的扫描速率，使科研人员进行实验测试时，在时间和空间上都能有所突破。除了高速扫描以外，还能结合各种不同操作模式和配件，Cypher VRS1250 毋庸置疑地是研究生物分子、生物膜、自组装过程、二维材料、聚合物等的优秀 AFM 选择。Cypher VRS1250 特别为了高速、高分辨率成像而生。特殊的微光斑悬臂探测系统，在视频级 AFM 适用的小探针上也能给出出色的信噪比。Asylum 的 blueDrive 光热激励技术和优秀的机械设计大大减少热漂移问题，为观察纳米材料动态过程提供稳定、温和且高分辨的成像仪器，不错过动态过程中的重要时刻。综合了以上优点，Cypher VRS1250 操作容易且支援多种操作模式，是台能够解决不同的科研团队实验需求的优秀 AFM。3 日立科学仪器AFM100系列【产品链接】AFM100系列AFM100系列追求操作性并提高了处理量，可用于科学研究开发以及质量管理，包括高性能AFM100 Plus及其入门型号AFM100两种机型。AFM100/100Plus旨在解决操作复杂等问题,推动具有高操作性的AFM装置在工业领域和科学研究开发领域实现普及。通过使用AFM100/100Plus，任何人都能轻松且稳定地获取可靠数据，从而完成从科学研究用途到质量管理中的日常作业。特别是AFM100 Plus，其用途十分广泛，可用于从观察石墨烯和碳纳米纤维等纳米材料，到超过0.1 mm的大范围3D形貌观察、粗糙度分析、物性评估等领域。产品特点：１.提高了操作性、可靠性及总处理量为简化过去操作繁琐的悬臂更换，采用新开发的预装方式悬臂，提高了操作性。而且，通过配备自动向导功能，还可以根据样品的表面形貌，自动设置最佳测量条件，对探针进行接触状态控制和扫描速度调整等，任何人测量都可以得到稳定的结果，从而提高了数据的可靠性。此外，该机型支持自动多点测量，只需点击一下，从测量，到图像数据分析、保存可一次性完成，大大缩短了数据测量分析时间。2.提高了与本公司SEM装置的亲和性　选配功能“AFM标记功能”通过采用日立高新技术自主开发的SÆMic．(SÆMic：AFM-SEM相关显微镜法)观察方法,提高了与扫描电子显微镜SEM装置的亲和性。在观察样品的同一位置时，可以充分发挥各个设备的特性，对样品进行机械特性、电气特性、成分分析等检测，易于开展多方面分析。3.实现装置的扩展性和持续性为确保用户可长期使用，该装置标配控制软件免费下载服务和能够自行诊断意外故障因素的自检功能。因此，用户只需自己动手进行软件升级，即可始终保持最新性能。4 Park原子力显微镜全新型原子力显微镜Park FX40【产品链接】全新型原子力显微镜Park FX40“与Park推出的前几代AFM系列不同，Park FX40自行负责了扫描前和扫描期间的所有设置，包括自动换针、探针识别、激光校准、样品定位以及近针和成像优化等操作。”Park全球产品研发部门副总裁Ryan Yoo评论道，“Park FX40兼有最新的人工智能技术和Park领先于半导体行业且价值百万美金的自动化技术，所以可以轻松自主执行上述任务。”新的 Park FX40 原子力显微镜不仅是几十个新功能的组合和原件的再升级，它还在原有的设计基础上，进行了全面而彻底的改革，使得AFM 具备高级的自动化能力。福音来了！即便是未经专业培训的研究型科学家们也能通过该显微镜轻松快捷地完成扫图过程，而专业的研究人员更可以将选择和正确装载探针的时间节省下来，以专注于他们更擅长的领域。除此之外，Park FX40还彻底升级了AFM的许多关键方面，其中包括采用尖端的机电技术极大降噪，减少束斑大小，调整光学视野，以及多功能嵌入样品台等。Park FX 尖端的智能系统可以让用户在初始操作时同时放置多个样品（相同或不同类型），并将根据用户的需求进行自动成像。除此之外，该显微镜还能轻松及时地获取可发布的数据，并缩短研究周期来获得科学和工程上的最终成功。这些都有助用户实现更快更准的研究。 同时，Park FX40 独特的环境传感、自我诊断系统和避免头部碰撞的智能系统确保自身能够以更佳性能持续运行。据悉，在与全球原子力显微镜应用科学家们的密切合作下，Park产品市场部过去一整年都在不懈努力，潜心研发Park FX。“我们的科学家认识到AFM可以帮助研究人员获得前所未有的科学数据，并对纳米科学创新产生不可估量的影响。” Park公司的创立者，全球CEO朴尚一博士（Dr. Sang-il Park）评论道，“一直以来，我们都秉承着一颗赤诚之心来研发超级智能自动化的 Park FX 。因为我们的终极目标是为研究人员的工作保驾护航，帮助他们发现并打开科学更深处奥秘的大门！”

仪器信息网讯 2021年6月25日，Park帕克原子力显微镜公司(以下简称为“Park”)宣布推出一款重量级的全新系列原子力显微镜——Park FX40！该原子力显微镜集全自动技术、安全性能、智能学习等人工智能软件一体化，并描述之为“世界首台能够自动化所有前期设置和扫描过程的智能型原子力显微镜（AFM）”，Park FX40或将为研究界带来全新体验。全新型原子力显微镜Park FX40“与Park推出的前几代AFM系列不同，Park FX40自行负责了扫描前和扫描期间的所有设置，包括自动换针、探针识别、激光校准、样品定位以及近针和成像优化等操作。”Park全球产品研发部门副总裁Ryan Yoo评论道，“Park FX40兼有最新的人工智能技术和Park领先于半导体行业且价值百万美金的自动化技术，所以可以轻松自主执行上述任务。”Park FX40中文版预告视频于近日全球首播：新的 Park FX40 原子力显微镜不仅是几十个新功能的组合和原件的再升级，它还在原有的设计基础上，进行了全面而彻底的改革，使得AFM 具备高级的自动化能力。福音来了！即便是未经专业培训的研究型科学家们也能通过该显微镜轻松快捷地完成扫图过程，而专业的研究人员更可以将选择和正确装载探针的时间节省下来，以专注于他们更擅长的领域。除此之外，Park FX40还彻底升级了AFM的许多关键方面，其中包括采用尖端的机电技术极大降噪，减少束斑大小，调整光学视野，以及多功能嵌入样品台等。“作为研发的新品，Park FX40的强大功能来源于其他AFM迄今为止从未使用过的全新技术。”Yoo补充道。“我们很高兴能成为北美第一个体验Park FX40原子力显微镜的研究所。”哥伦比亚大学机械工程系的James Home教授发言道，“这款FX40增加了许多新功能并且升级了很多特性。作为Park的长期用户，我们对此感到非常兴奋和激动。这款FX40在人工智能和自动化技术上都实现了崭新的突破。我相信它可以极大地提高我们实验室的研究水平，并且推动整个纳米计量领域的创新。”Park FX 尖端的智能系统可以让用户在初始操作时同时放置多个样品（相同或不同类型），并将根据用户的需求进行自动成像。除此之外，该显微镜还能轻松及时地获取可发布的数据，并缩短研究周期来获得科学和工程上的最终成功。这些都有助用户实现更快更准的研究。 同时，Park FX40 独特的环境传感、自我诊断系统和避免头部碰撞的智能系统确保自身能够以更佳性能持续运行。据悉，在与全球原子力显微镜应用科学家们的密切合作下，Park产品市场部过去一整年都在不懈努力，潜心研发Park FX。“我们的科学家认识到AFM可以帮助研究人员获得前所未有的科学数据，并对纳米科学创新产生不可估量的影响。” Park公司的创立者，全球CEO朴尚一博士（Dr. Sang-il Park）评论道，“一直以来，我们都秉承着一颗赤诚之心来研发超级智能自动化的 Park FX 。因为我们的终极目标是为研究人员的工作保驾护航，帮助他们发现并打开科学更深处奥秘的大门！”在半导体市场，Park一直以其先进的自动化AFM 系统而闻名。它率先将AFM 技术作为纳米级计量的主要工具，使其成为行业的主流。而Park最新推出的Park FX也将为AFM创新领域开启新的篇章。关于Park帕克原子力显微镜公司Park公司成立于1988年，是全球第一个推出商业原子力显微镜产品的上市公司。Park公司成立30多年以来，始终致力于纳米领域的形貌、力学测量和半导体先进制程工艺的计量的新技术新产品的开发。Park独创的技术包括将XY和Z扫描器分离，实现了探针与样品间的真正非接触，避免形貌扫描过程中因探针磨损带来的图像失真，能够快速成像的同时还可以大大提高测试效率，降低实验测试成本等。Park公司成立至今，致力于开发新产品和新技术，旨在为客户解决各类技术难题，以提供最完善的解决方案。其原子力显微镜以高端的产品质量和快捷优质的售后服务受到广大客户的认可。为给中国客户提供更加高效便捷的售后服务， Park公司在中国区建立了售后服务中心并配有备件仓库。

仪器信息网讯 1月29日，中国科学院物理研究所公开2021年1至9月政府采购意向，本次意向共涉及采购意向37项，涉及低温透射电子显微镜、原子力显微镜、光谱仪、X-射线衍射仪、稀释制冷机、冷冻超薄切片机、原子层沉积系统、无液氦扫描隧道显微镜系统、低温恒温器、空间分辨光电子显微镜等品类仪器设备，总采购预算1亿元，预计采购日期分布在2021年1至9月。（详见文末表2）拓展：2021年1月份以来，多个高校院所陆续公开2021年仪器采购意向，目前公开信息如下表1：表1 近期高校院所公开2021年仪器采购意向动向表公布时间单位名称项目数量预算总金额（亿元）预计采购日期清单链接1月16日西北工业大学270.8853至4月链接1月20日中国科学院微电子研究所482.073至12月链接1月21日中国科学院金属研究所240.85162至12月链接1月22日中国科学院大学753.283至12月链接1月27日上海应用物理所511.352至10月链接1月28日中国科学院上海高等研究院392.41至9月链接1月29日中国科学院物理研究所371.021至9月链接物理所采购意向信息表如下表2：表2 中国科学院物理研究所2021年1至9月政府采购意向信息表序号采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1高精度多轴X-射线衍射仪A02062002-电气物理设备详见项目详情1602021年4月2低温强磁场输运测量系统A02062002-电气物理设备详见项目详情1802021年4月3原子力显微镜A02062002-电气物理设备详见项目详情1102021年4月4稀释制冷机A0206180199-其他制冷电器详见项目详情3402021年4月5矢量网络分析仪A02100404-光学式分析仪器详见项目详情1102021年4月6大阵面X射线成像探测器A02100303-物理光学仪器详见项目详情2602021年4月7高动态范围条纹相机A0202050104-专用照相机详见项目详情2732021年4月8X射线时间分辨成像探测器A02100303-物理光学仪器详见项目详情3802021年4月9冷冻超薄切片机A02062002-电气物理设备详见项目详情1152021年4月10低温透射电子显微镜A02100301-显微镜详见项目详情20002021年4月11高速成像相机A0202050105-特殊照相机详见项目详情1602021年4月12原子层沉积系统A02100699-其他试验仪器及装置详见项目详情3002021年4月13无液氦扫描隧道显微镜系统A02100301-显微镜详见项目详情4502021年4月14Attocube 2100干式低温恒温器A0206180199-其他制冷电器详见项目详情4002021年8月15Oxford TeslatronPT干式低温恒温器A0206180199-其他制冷电器详见项目详情2502021年4月16超高真空分子束外延系统A02062002-电气物理设备详见项目详情3302021年4月17稀释制冷机A0206180199-其他制冷电器详见项目详情3802021年4月18超导量子计算室温操控系统A02100699-其他试验仪器及装置详见项目详情2602021年4月19精密慢走丝线切割机A02062002-电气物理设备详见项目详情1902021年1月20双主轴车削中心A02100699-其他试验仪器及装置详见项目详情1602021年1月21飞秒脉冲激光系统A02100303-物理光学仪器详见项目详情230.52021年1月22全波段飞秒瞬态吸收光谱仪A02100303-物理光学仪器详见项目详情1602021年3月23条纹相机超快时间分辨荧光光谱仪A02100304-光学测试仪器详见项目详情1672021年4月24透射电镜原位高温力学测量系统A02100699-其他试验仪器及装置详见项目详情1402021年3月25空间分辨光电子显微镜A02100301-显微镜详见项目详情5002021年2月26超导磁体低温恒温器A0206180199-其他制冷电器详见项目详情1502021年4月27显微共焦高分辨超低波数光谱系统A02100404-光学式分析仪器详见项目详情1582021年4月28超导磁体低温恒温器A0206180199-其他制冷电器详见项目详情1502021年4月29低液氦损耗超导强磁体及氦三制冷系统A0206180199-其他制冷电器详见项目详情2852021年4月30低温恒温器A0206180199-其他制冷电器详见项目详情1502021年4月31真空室A02052401-真空获得设备详见项目详情1002021年5月32超快电子枪及真空腔体A02052404-真空系统附件详见项目详情1002021年4月33超高真空多腔室电子束镀膜系统A021099-其他仪器仪表详见项目详情5362021年3月34真空泵组A02051907-真空泵详见项目详情2502021年5月35光谱仪A02100304-光学测试仪器详见项目详情1602021年9月36数字万用表 、数字源表等A021099-其他仪器仪表详见项目详情1002021年5月37气液分离器A02052299-其他气体分离及液化设备详见项目详情1502021年6月

仪器信息网讯 Park原子力显微镜11月14日发布了NX系列新品——Park NX7。Park NX7通过消除扫描器串扰进行准确的XY扫描，操作软件可以帮助初次使用用户和资深用户进行专业的纳米级研究，支持高级样品表征。Park NX7涵盖所有扫描探针显微镜的扫描模式，26种SPM模式包括3种形貌成像、3种介电/压电特性、1种磁学特性、9种电学特性、8种力学特性和2种化学特性模式，拥有极佳的选择兼容性和可升级性。Park NX7 配有Park原子力显微镜顶尖技术，其设计与新型显微镜一样彰显细节品质，可以有效助您取得精准的研究成果。现在价格实惠，是您预算合理下的理想首选。NX系列产品优势:True Non-Contact™模式可延长探针寿命、保护样品和精准测量；高速扫描器可在提高扫描速度的同时提供高解析度图像，为用户提供高效率解决方案；人性化设计的软件和硬件功能，拓展功能齐全。实惠智能Park NX7（点击查看更多仪器信息）概览通过消除扫描器串扰进行准确的XY扫描• 独立闭环XY和Z柔性扫描器• 正交XY扫描• 样品表面形貌信息测量精准，无需软件处理最全面的原子力显微镜解决方案• 涵盖所有扫描探针显微镜的扫描模式• 更智能的NX电子控制器默认启用高级纳米机械测量模式• 拥有业界最佳选择兼容性和可升级性人性化设计的软件和硬件功能• 方便样品或换针的开放式使用• 预对准的探针夹设计，可轻易直观的进行SLD光校准• Park SmartScanTM - 原子力显微镜操作软件可以帮助初次使用用户和资深用户进行专业的纳米级研究。技术信息无扫描器弓形弯曲的平直正交XY轴扫描Park的串扰消除技术不仅改善了扫描器弓形弯曲的缺点，还能够在不同扫描位置，扫描速率和扫描尺寸条件下进行平直正交XY轴扫描。即使最平坦的样品也不会出现如光学平面,各种偏移扫描等背景曲率。因此Park能不惧艰难挑战，为您在研究中提供高精度的纳米测量。 无耦合关系的XY和Z扫描器Park的核心优势在于匠心独运的扫描器架构。基于独立XY扫描器和Z扫描器设计的独特挠曲结构，能让您轻松获得无可比拟的高精度纳米级分辨率数据。 行业领先的低噪声Z探测器Park AFM 配备了该领域最有效的超低噪声Z探测器，噪音水平低于0.02 nm,因而达到了样品形貌成像精准，没有边沿过冲无需校准的高效率。Park NX系列不仅为您提供高精准的数据，更为您最大化地节省了时间成本。 由低噪声Z探测器测量准确的样品形貌• 利用低噪声Z探测器信号进行形貌成像• 有高宽带，Z探测器低噪声只有0.02 nm• 边缘位置无前沿或后沿过冲现象• 只需在原厂校准一次样品: 1.2 μm标准台阶高度(9 μm x 1 μm, 2048 pixels x 128 lines)True Non-Contact™模式可延长探针寿命、保护样品和精准测量True Non-Contact™ 模式是Park原子力显微镜系统独有的扫描模式，通过在扫描过程中防止针尖和样品损坏，从而产生高分辨率和准确的数据。接触模式下，针尖在扫描过程中持续接触样品；轻敲模式下，针尖周期性地接触样品；而在非接触模式下针尖不会接触样品。因此，使用非接触模式具有几大关键优势。由于针尖锐度得以保持，在整个成像过程中会以最高分辨率进行扫描。非接触模式下由于针尖和样品表面不会直接接触，从而避免损坏软样品。 更快速的Z轴伺服使得真正的非接触式原子力显微镜有更精确的反馈• 减少针尖磨损 → 长时间高分辨率扫描• 无损式探针-样品接触 → 样品受损最小化• 可满足各种条件下，对各种样品都能够进行非接触式扫描 此外，非接触模式可以感知探针与样品原子之间的作用力，甚至可以检测到探针接近样品时产生的横向力。因此，在非接触模式下使用的探针可以有效避免撞到样品表面时突然出现的高层结构。而接触模式和轻敲模式只能进行探针底端检测，很容易受到这种撞击伤害。原子力显微镜模式最具扩展性的 AFM 解决方案:行业领先——支持最广泛的SPM模式和选项如今，研究人员需要在不同的测量条件和样品环境下表征广泛的物理特性。 Park Systems能为您提供最广的 SPM 模式、最全的 AFM 选项以及业界最佳的选项兼容性和可升级性，支持高级样品表征。Park NX7拥有最广泛的 SPM 模式形貌成像• 非接触模式• 接触模式• 轻巧模式介电/压电特性• 压电力显微镜(PFM)• 高压PFM• Piezoresponse Spectroscopy磁学特性• 磁力显微镜 (MFM) 电学特性• 导电原子力显微镜 (C-AFM)• 电流-电压分光镜• 开尔文探针力显微镜 (KPFM)• 高压KPFM• 扫描电容显微镜 (SCM)• 扫描扩展电阻显微镜 (SSRM)• 扫描隧道显微镜(STM)• 光电流映射 (PCM)• 静电力显微镜 (EFM) 力学特性• 力调制显微镜 (FMM)• 纳米压痕• 纳米刻蚀• 高压纳米刻蚀• 纳米操纵• 横向力显微镜 (LFM)• 力距(F/d)光谱• 力容积成像化学特性• 具有功能化探针的化学力显微镜• 电化学显微镜 (EC-AFM)技术参数Park NX7 参数ScannerZ扫描器柔性引导高推动力扫描器Z扫描范围: 15 μm (30 μm可选) XY扫描器闭环控制式单模块柔性XY扫描器扫描范围: 50 µm × 50 µm(可选 10 μm × 10 μm 或 100 μm × 100 μm)位移台Z位移台Z位移台行程范围: 28 mm XY位移台XY位移台行程范围: 13 mm X 13 mm 样品架样品大小 : 最大50 mm样品厚度: 最厚20 mm软件SmartScanTMAFM系统控制和数据采集软件智能模式的快速设置和简易成像手动模式的高级使用和更精密的扫描控制 SmartAnalysisTMAFM数据分析软件独立设计—可以安装和分析AFM以外的数据能够生成采集数据的3D绘制 Dimensions in mm

原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）是一种具有原子级别高分辨率的新型表面分析仪器，它不但能像扫描隧道显微镜（STM）那样观察导体和半导体材料的表面现象，而且能用来观察诸如玻璃、陶瓷等非导体表面的微观结构，还可以在气体、水和油中无损伤地直接观察物体，大大地拓展了显微技术在生命科学、物理、化学、材料科学和表面科学等领域中的应用，具有广阔的应用前景。1 原子力显微镜的工作原理1.1 基本原理AFM 进行表面分析的基本原理如下：AFM 中有一由氮化硅片或硅片制成的对微弱力极敏感的弹性臂，微悬臂顶端有一硅或碳纳米管等材料制成的微小针尖，控制这一针尖，使其扫描待测样品的表面，这一过程是由压电陶瓷三维扫描器驱动的。当针尖与样品表面原子做相对运动时，作用在样品与针尖之间的力会使微悬臂发生一定量的形变。通过光学或电学的方法检测微悬臂的形变，转化成为图像输出，即可用于样品表面分析。简单地说，原子力显微镜是通过分析样品表面与一个微弱力敏感元件之间的相互作用力来呈现材料表面结构的。1.2 工作模式（一）接触工作模式扫描时如果控制针尖一直与样品表面原子或分子接触，那么这种工作模式称为接触模式。在这一过程中，针尖原子与样品表面原子之间力的作用主要表现为是两者相接触原子间的互斥力（大小约为10-8-10-11 N）。接触模式下工作的原子力显微镜可得到稳定的、高分辨率的样品表面图像。但是这种工作模式也有它的不足之处：当研究易变形的样品（液体样品）、生物大分子等的时候，由于针尖与样品原子直接接触，会使样品表面的原子移动、粘附于针尖或者发生较大形变，从而造成样品损坏、污染针尖或者结果中出现假象。（二）非接触工作模式扫描时如果控制针尖一直不与样品表面的原子或分子接触，那么这种工作模式称为非接触模式。非接触工作模式下由于扫描样品时针尖始终在样品上方5-20 nm 距离范围内，针尖与样品间的距离较接触模式远，所以获得的样品表面图像分辨率相对接触模式较低。但正是这一距离也克服了接触模式的不足之处，不再会造成样品的损坏、针尖污染等问题，灵敏度也提高了。（三）间歇接触工作模式扫描时如果控制针尖间歇性的与样品表面的原子或分子接触，那么这种工作模式称为间歇接触模式，也称为轻敲模式，常通过振动来实现针尖与样品的间歇性接触。该模式下微悬臂的振动是由磁线圈产生的交流磁场直接激发的，针尖与样品表面原子作用力主要是垂直方向的，不再受横向力的影响。间歇接触工作模式集合了接触与非接触模式的优点，既减少了剪切力对样品表面的破坏，又适用于柔软的样品表面成像，因此特别适合于生物样品研究。2 原子力显微镜的组成AFM 的硬件系统由力检测部分、位置检测部分和反馈控制系统三部分组成。图1 所示为AFM 的工作原理图，从图中可以看出，AFM 就是通过集合以上三个系统来将样品的表面特性反映出来的：在AFM的工作系统中，使用由微小悬臂和针尖组成的力检测部分来感应样品与针尖间的作用力；当微悬臂受力形变时，照射在微悬臂末端的激光会发生一定程度的偏移，此偏移量反射到激光检测器的同时也会将信号传递给反馈控制系统；反馈控制系统根据接受的调节信号调节压电陶瓷三维扫描器的位置，最终通过显示系统将样品表面的形貌特征以图像的形式呈现出来。3 样品制备3.1 样品要求原子力显微镜研究对象可以是有机固体、聚合物以及生物大分子等，样品的载体选择范围很大，包括云母片、玻璃片、石墨、抛光硅片、二氧化硅和某些生物膜等，其中最常用的是新剥离的云母片，主要原因是其非常平整且容易处理。而抛光硅片最好要用浓硫酸与30%双氧水的7∶3 混合液在90 ℃下煮1h。利用电性能测试时需要导电性能良好的载体，如石墨或镀有金属的基片。试样的厚度，包括试样台的厚度，最大为10 mm。如果试样过重，有时会影响Scanner的动作，请不要放过重的试样。试样的大小以不大于试样台的大小（直径20 mm）为大致的标准。稍微大一点也没问题。但是，最大值约为40 mm。如果未固定好就进行测量可能产生移位。请固定好后再测定。3.2 样品制备粉末样品的制备：粉末样品的制备常用的是胶纸法，先把两面胶纸粘贴在样品座上，然后把粉末撒到胶纸上，吹去为粘贴在胶纸上的多余粉末即可。块状样品的制备：玻璃、陶瓷及晶体等固体样品需要抛光，注意固体样品表面的粗糙度。液体样品的制备：液体样品的浓度不能太高，否则粒子团聚会损伤针尖。（纳米颗粒：纳米粉末分散到溶剂中，越稀越好，然后涂于云母片或硅片上，手动滴涂或用旋涂机旋涂均可，并自然晾干）。4 原子力显微镜的应用4.1 在材料科学及化学中的应用目前，AFM 在材料科学中主要应用于材料的表面结构、表面重构现象以及表面的动态过程（例如扩散现象）等方面的研究，表面科学的中心内容是研究晶体表面的原子结构，例如从理论上推算出的金属表面结构往往不如实际复杂，借助原子力显微镜可以直观地观察材料的表面重构现象，有助于理论的进一步完善。4.1.1 在探测材料样貌方面的应用利用原子力显微镜来观测材料的样貌进行成像的时候，材料与探针之间出现相应作用力改变能够很好的反映出材料表面的三维图像。可以通过数值分析出材料表面的高低起伏情况，因此，在利用原子力显微镜对材料进行图像分析的时候，可以有效地发现材料表面的颗粒程度、粗糙程度、孔径分布以及孔的结构等。可以利用这种成像的方式把材料表面的情况形成三维图像进行模拟显示，促使形成的图像更加利于人们观察。4.1.2 在粉体材料中的应用在对粉体材料进行分析和研究的时候，可以利用原子力显微镜来逐渐分析原子或者分子中尺度，从而保证可以准确观测晶体以及非晶体的位置、形态、缺陷、聚能、空位以及不同力之间的相互作用。一般来说，粉体材料基本上都是使用在工业中的，但是现阶段有关于检测粉体材料的方法还是十分少的，研制样品也相对比较困难。原子力显微镜实际上是一种新兴的检测方式，具有操作方便、制样简单等特点。很多专家学者认为，人们使用化学方式研制出了SnS粉末，利用原子力显微镜把涂在硅基板上的材料进行成像，从图像上我们很容易发现此类材料具有分布均匀的特点，每一个大约15nm。4.1.3 在晶体材料中的应用专家学者经过不断研究和分析得到了很多晶体生长的模型，但是经过更加深入的分析和研究发现这些理论模型和实际情况是否相同还是具有一定差异，也逐渐成为学者讨论和研究的重点，所以人们希望通过显微镜来监测和观察生长过程。虽然，使用传统的显微镜已经观测出一定的成果，但是由于这些光学显微镜、激光全息干涉技术等存在分辨率不是十分高、实验条件不是很好以及放大不足等问题，使得研究过程出现很大困难，导致不能观测纳米级的分子等。原子力显微镜的发展，为科学家们研究纳米级分子或者原子提供了依据，也成为了专业人士研究晶体过程的重要方式。利用这种显微镜具有的能够在溶液中观察以及高分辨率等特点，可以保证科学家们能够很好的观测到晶体生长过程中的纳米级图像，从而不断分析和掌握材料的情况。4.2 在生物学中的应用AFM 能在气体、液体中无损伤地直接观察物体，可对生物分子在近生理条件下进行检测，是生命科学研究中的有力工具。目前，在生命科学中AFM 主要应用于对细胞、病毒、核酸、蛋白质等生物大分子的三维结构和动态结构信息进行研究。4.2.1 对细胞膜表面形态的研究细胞膜有重要的生理功能，它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境，又能调节和选择物质进出细胞。AFM 能够观察到细胞膜表面的超微结构，因此它可以用来观察正常细胞与病变细胞的细胞膜，发现两者的异同，为临床病理诊断提供新的视角和方法。4.2.2 测定细胞弹性以及力学性质病变这一生理过程与细胞的形态和力学性质有关。细胞形态学的变化会影响和反映细胞性质、功能以及细胞微环境的改变。健康细胞与病理状态的细胞在机械性能上是完全不同的。抓住这一点，可以利用AFM 测量出的细胞弹性性质识别癌细胞，以及辅助诊断红细胞相关的各种疾病等，从细胞层面上对各种疾病进行早期诊断和治疗。4.2.3 检测活细胞间相互作用AFM 也可以对细胞间的相互作用进行观察。将一种细胞连接在AFM 扫面探针的尖端，使针尖功能化，对另一种单层排列的细胞进行扫描就可以进行细胞间相互作用的研究。4.2.4 观察动态生物过程AFM也是观察细胞生物过程非常有效的工具。研究痘病毒和活细胞，得到了痘病毒感染活细胞全过程的AFM 图。通过活着的细胞观察子代病毒颗粒，并用AFM 在水溶液环境中在分子水平分辩出有规则重复的烙铁状结构和准有序的环状结构。观察中发现: 在感染前后最初几小时，细胞并无显著变化 子代病毒粒子沿细胞骨架进入细胞内部，还有胞吐、病毒颗粒聚集等现象。通过AFM 图像可以看出哑铃状小泡逐渐形成、消失并在细胞膜表面形成凹陷的全过程。4.2.5 观察生物大分子之间相互作用在生物体内，DNA 与蛋白质间的相互作用有着同样举足轻重的地位。在转录、翻译的过程中，DNA 与特定的蛋白质如解旋酶、聚合酶、启动因子等的结合就决定着生命活动的开启。Gilmore 等利用AFM 以每500 ms 拍摄1 次的速度，清晰地观察到了蛋白质在DNA 上的结合情况。因此，AFM 可以真正帮助我们深入地“看到”生命活动的本质。4.2.6 测定细胞电学性质细胞不论在静止状态还是活动状态，都会产生与生命状态密切相关的、有规律的电现象，生物电信号包括静息电位和动作电位，其本质是离子的跨膜流动。因此，研究细胞的电生理学也成为了生命科学领域一个重要的分支。在AFM 系统中增加了导电模块，在迎春花细胞、酵母菌细胞等样品和探针之间加一个偏压，在扫描的过程中，同时获得样品的表面形貌和电流像，且在成像的同时检测探针和细胞样品之间的电流，得到样品表面形貌和局域电流分布及两者之间的对应关系，从而实现AFM 在纳米尺度上对细胞样品电学特性的分析检测。参考文献[1]高翔.原子力显微镜在材料成像中的应用[J].化工管理,2015(08):67.[2]王明友,王卓群,焦丽君.原子力显微镜在表面分析中的应用[J].邢台职业技术学院学报,2015,32(01):75-78.[3]万旻亿.原子力显微镜的核心技术与应用[J].科技资讯,2016,14(35):240-241.[4]鞠安,蒋雯,许阳,杨升,常宁,王鹏,顾宁.原子力显微镜在生命科学领域研究中的应用进展[J].东南大学学报(医学版),2015,34(05):807-812.

量子钻石原子力显微镜（QDAFM）谱仪是一台基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位（NV）中心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，可实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度，是发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等的新技术。产品特点：产品参数：QDAFM谱仪在量子科学，化学与材料科学，以及生物和医疗等研究领域有着广泛的应用前景。部分应用领域：微纳磁成像超导磁成像细胞原位成像拓扑磁结构表征欢迎下载样本了解更多产品信息。创新点：量子钻石原子力显微镜（QDAFM）谱仪是一台基于NV色心和AFM扫描成像技术的量子精密测量仪器。通过对钻石中氮—空位（NV）中心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，可实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨以及单个自旋的超高探测灵敏度，是发展和研究高密度磁存储、自旋电子学、量子技术应用等的新技术。 QDAFM谱仪在量子科学，化学与材料科学，以及生物和医疗等研究领域有着广泛的应用前景。 量子钻石原子力显微镜

p 　　 strong 　仪器信息网讯 /strong 2017年8月29-31日，第七届中国国际纳米科学技术会议(ChinaNANO 2017)在北京举行。大会旨在促进纳米科学与技术研究的前沿问题的交流。中国科学院院长白春礼出席开幕式并致辞，会议吸引来自全球30多个国家和地区的2000多名代表参加。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 253px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/3dc59c0e-1c44-417c-8462-d6d8dc4212a7.jpg" title=" 00.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 会场一角 /strong /p p 　　作为ChinaNANO 2017赞助商，牛津仪器携旗下纳米科学部门(NanoScience)和原子力显微镜部门(Asylum Research)等业务部门亮相此次大会。借此机会，在牛津仪器展位，仪器信息网编辑就两业务部门研发及市场最新动向，与Asylum Research的亚太区副总裁David E.Beck博士、美国总部研发总监Mario Viani博士、中国区技术主管程鹏博士，以及NanoScience的亚洲销售及市场经理赵勇杰博士进行了现场交流。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 253px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/14481a0d-5b7f-4d7e-a415-6642a11c9432.jpg" title=" 0.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院院长白春礼到牛津仪器展位询问 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 牛津仪器Asylum Research—创新设备引导前沿应用，坚持“最专业的售后支持” /strong /span /p p 　　自从1985年，首台原子力显微镜(AFM)问世以来，由于其相比光学显微镜及电子显微镜完全不一样的图像显示方式，及在多场不同物理性能表征等方面的广泛应用。在30余年里，AFM表征技术得到了迅速的发展。 /p p 　　Asylum Research总部位于美国加利福尼亚圣塔芭芭拉市，成立于1999年，由三名原DI(Digital Instruments)公司的科学家共同创立。公司致力于纳米科学表征中的AFM研发及生产，并于2012年加入牛津仪器。 /p p 　　Asylum Research产品的发展大致可以分为两个阶段：1999-2008阶段，研发了三轴分立的扫描器和高分辨率定位传感器， 在原子力显微镜行业首次实现了精确定量的力曲线和闭环扫描。接着，在Mario Viani带领的研发团队努力下，于2008年开发出Cypher S 原子力显微镜，全新设计的机械结构大大提高了分辨力和扫描速度，常规扫描速度提高了10到20倍，同时实现了全自动化操作，大大降低了使用难度。在2012年，Cypher ES环境控制扫描器问世，在保持Cypher S性能的同时实现了稳定扫描下的温度和湿度控制、气体和液体的密闭式循环。2017年，又经过近十年的研发积累和技术储备，2017年2月，推出了全功能的视频级原子力显微镜Cypher VRS。Cypher VRS同时具有极高的成像速度和极高的成像分辨率，扫描线速度最高可达625Hz，最快能以每秒10帧左右的速度成像。作为对比，其扫描速度比传统的AFM要快300倍以上，比目前的“快速扫描”AFM要快10倍以上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/252142ee-638a-4434-bd87-e411f6cf8625.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 全功能的视频级AFM-Cypher VRS /strong /p p 　　对于拥有了高分辨率的AFM，极高的成像速度是很可贵的。Mario Viani博士介绍道，“‘快速’的概念很早就有科学家提出过，但由于定制化的设备难以使用，并未得到广泛的应用。我们的AFM有一个特点，就是在‘高速、高分辨’的基础上，操作很简单。这样，用户无论来自生物领域、化学领域，还是材料等领域，都能够在拿到设备后很容易得到高质量高分辨的图像结果。另外，Cypher VRS这种视频级成像的技术对于AFM领域是很前沿的。这个全新的技术将引领一系列全新的科研应用，为那些需要在原子力显微镜的分辨率下研究动态过程的科研领域打开了一个新世界的大门。我们注意到Cypher VRS面世以来，受到了各领域广泛的关注，如生物、化学、材料领域。” /p p 　　对于Asylum Research，另一个重要事件不得不提，那就是2012年加入牛津仪器。David E.Beck博士讲道：“Asylum Research加入牛津仪器使双方实现了共赢，牛津仪器在扩展了纳米分析领域的产品线的同时，Asylum Research获得更多客户、市场宣传等共享资源，业绩也实现快速发展，在中国市场的表现尤为亮眼。” /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b10f8192-20ef-4f53-bfcd-a02dbbdfe78e.jpg" title=" 000.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 合影留念 /strong /p p style=" text-align: center " (左二，David E.Beck博士 左三，Mario Viani博士 左四，程鹏博士) /p p 　　对于AFM业务的下一步发展，David E.Beck博士认为，Asylum Research核心宗旨依旧是保持最专业的“售后支持”。因为AFM的应用非常广泛，涵盖化学、生物、材料、物理和机械等多个领域，时刻让客户设备保持最佳工作状态，协助客户获得最佳数据就成为Asylum Research的首要任务。另外，中国当下高速发展的科学研究，为AFM技术推广和应用带来了新机遇。Asylum Research十分重视中国市场：包括在北京和上海已建立的两个设备齐全的Demo实验室、支持中国技术团队与本地客户紧密合作，为特殊需求进行产品定制研发。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 牛津仪器NanoScience—Demo实验室拉近客户距离，跟踪需求源引研发创新 /strong /span /p p 　　关于刚提到Asylum Research加入牛津仪器的共赢，赵勇杰博士表示：“确实如此，比如参加本次会议，NanoScience和Asylum Research虽然是不同的业务部门，但我们的客户是有很大交叉的，只不过AFM可能用来表征形貌，而我们更多考察在低温、强磁场环境下做成纳米器件的光电性能等。这样我们就实现了共享客户及市场资源，同时这对为客户提供更完善解决方案也是更很有利的。” /p p 　　赵勇杰还表示：“近五到十年，国内创新十分活跃，越来越多国内的研究成果得到转化或发表在国际高水平期刊杂志上。在此大背景下，客户对更多高端检测手段有了越来越多的需求，我们作为高技术设备制造者也一直在为找到更好的结合点而努力，其中，Demo实验室就是一个很好的方式。” /p p 　　据介绍，牛津仪器NanoScience上海的Demo实验室设立与2016年下半年，经过近半年的试运行(配件购置、调试等)，现已正式运营近半年时间并取得了良好的效果。Demo实验室主要包括研发和测试两项工作，研发则包含了牛津仪器自己以及与客户合作的项目。用赵勇杰博士的话说，“demo实验室拉近了我们与客户的距离”。不仅简短了与客户之间的沟通时间周期，还可以对客户的需求及时跟进，这也促进了与客户科研工作的紧密合作。同时，通过与客户合作过程中不断的发现需求、验证的过程，还可以为新的应用或新产品的研发提供源源不断的设想或理念，从而本土化创新就无形中推动了整个牛津仪器产品系列的创新。赵勇杰博士说：“我们欢迎广大用户来参观、使用我们的demo实验室，在此进行科学实验或验证创新的想法。” /p p 　　正是拉近与客户的距离，不断与客户密切的研发合作促进了牛津仪器本土化的售后支持与研发能力。NanoScience的产品设计也十分重视不同客户的不同体验，迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统)就是一例，该产品于2016年面世，是一个紧凑的，无液氦的低振动连续冷却解决方案，可以将样品温度降到50 mK。一些用户实验室空间不足或经常从一个地方转移到另一个地方，Io系统便是专为这些用户的需求而设计，其不仅紧凑，重量轻，易移动，易于安装和操作，设计简单，即使没有经验的用户，也可以轻松在新的地方重新搭建调试系统，而且还大大节省了用户的购买成本。这套系统在当前细分化的市场中，提供了更多可能性满足了用户的需求。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e2ed47ba-ae85-4764-8d5a-e7f806beca3b.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统) /strong /p

干细胞的研究一直受制于供体细胞很难获得，而且相关实验的伦理风险也不容忽视。因此2007年发明的诱导式多能性干细胞(iPS)技术成为最佳的胚胎干细胞替代。iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。但是iPS转化过程中，会有一定的几率发展为癌细胞。不同体细胞来源的iPS细胞成瘤性有差异。因此，如何筛选安全型iPS细胞是该技术能够进入临床实验的关键。原子力显微镜作为一种三维形貌观察工具，不仅具备超高分辨率，而且支持在液体环境下工作，是一种理想的细胞观测设备。除了形貌观察外，原子力显微镜还可以多种表面属性进行定量观测。例如，基于力学测试的表面机械性能测试。这些特征为原子力显微镜应用于iPS细胞观测与筛选提供了技术基础。为此设计一个实验，分别用原子力显微镜观察未分化的iPS细胞和HeLa细胞。HeLa细胞是一种被广泛使用的癌变细胞，因此可以和iPS细胞进行对比观察。上图显示了SPM形状图像(a)HeLa细胞和(b)iPS细胞。用光学显微镜观察到的相应相位差图像分别显示在(c)和(d)中。图中箭头所示位置处的截面形状轮廓如(e)和(f)所示。从细胞形态上来看，HeLa细胞呈圆顶形，表面隆起比较高，约7um；而iPS细胞呈扁平状且细胞间粘附呈网状结构，细胞高约1.7um。仔细观察细胞之间的边界，可以看出HeLa细胞之间的边界呈凹陷状，而iPS细胞之间的边界是凸起的，而且呈网络状。据此可分析得知这两种细胞各自的间粘附具有差异，且HeLa细胞之间的粘附较弱，而iPS细胞之间的粘附较强。除了形貌观察外，原子力显微镜还可以通过力学测量获得细胞表面的机械性能。如下图所示，用探针针尖压触细胞表面，通过对探针获得的力反馈分析样品各类机械性能。对于本实验，在对64×64点的测量区域进行测量后，从获取的体数据中形成形状图像。该观察中使用的探针是由OlympusCorporation制造的OMCL-TR800PSA并且具有0.15N/m的弹簧常数。测量是在培养液中的活细胞条件下进行的。对细胞的最终压力(排斥力)为2.5nN。通过比较从探针与样品接触的位置到达到2.5nN的力的变化，确定样品的硬度。(a)和(b)显示了SPM观察到的HeLa和iPS细胞的细胞形状图像，(c)和(d)显示了相应的ZX断面图像，是从样品竖截面方向看时在(a)和(b)中箭头所示的X线位置处施加到探针的力的图像。图中上方为测量起点，下方白色虚线为压触终点，显示了样品截面形状轮廓。在ZX图像中，探针与样品接触后检测到力的位置以黄色到红色的颜色显示。因为这表明探针对细胞的变形，所以可以理解较大量的细胞变形显示细胞的较软部分。可以从细胞变形量了解硬度。(c)中的HeLa细胞显示出均匀的变形，但相比之下，在(d)中的iPS细胞中，细胞体较软，细胞间粘附区较硬。分析结果表明，HeLa细胞表面硬度比较均匀，软硬部分差别不大，而iPS细胞主体较软，细胞间粘附区较硬。由以上测试可知，利用原子力显微镜对iPS细胞进行表征，有潜力发展为正常细胞筛选以及剔除癌变细胞的合适工具。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

人类探索极限的脚步从未停止。为了看的更细，看得更清。列文虎克发明了显微镜，成为人类利用工具观察世界的肇始。从此，光学成为显微镜的支配性规律。自十七世纪到二十世纪初，光学显微镜完成了几乎所有类型的研发、设计和定型。但因为衍射极限的发现，似乎提高观察的分辨率只有改进光源这一种路径。激光的发明成为光学显微镜在分辨率上最后的努力。十九世纪初电子的发现，以及微观粒子的波粒二象性特性的揭示，成为了电子显微镜的基础。但是电子显微镜实际上可以看作光学显微镜在量子力学下的延伸。用加速电子束替代了传统光源，用磁透镜/静电透镜代替了透明介质透镜，可是几乎所有的理论结构都与光学显微镜一致。二十世纪三十年代电子显微镜被发明至今，其分辨率极致被提高到亚纳米级别。距离原子级分辨似乎只有一步之遥。但是自然界被物理铁律支配，这一步似乎近在咫尺，但却云崖天隔。二十一世纪的电子显微镜已经进入了和二十世纪光学显微镜同样的境地，只能在不断改进各部件的精度中一丝一毫地改进图像，但无法跨越最后的鸿沟。量子力学成为了新一代显微镜的理论基础。1981年，隧道扫描显微镜被发明，一种全新的显微镜横空出世。它不同于光学显微镜和电子显微镜，完全摆脱了对检测介质的依赖，以微粒间的作用（电、力）为检测信号，一举突破了原子级别的分辨率。随后在1985年被发明的原子力显微镜，更是将适用对象从金属和半导体拓展到所有的固体。这是一种全新的显微方法和工具，从二十世纪八十年代末到九十年代初，全球各主要科技强国纷纷开展了扫描探针显微镜的研发。也正是在这个时期，岛津开始涉足该领域。1991年，基于超高真空环境的隧道扫描显微镜AIS-900面世。相对于在大气环境下的隧道扫描显微镜，真空环境使其工作环境免受干扰，图像分辨率和清晰程度都更高，工作也更稳定。虽然真空环境带来了分辨率的提高，但是同时也限制了样品的测试和操作的便利性。为此，1993年，岛津开发了兼容多种环境的WET-901，可以同时满足对大气环境、真空环境、特殊气氛、液体环境、电化学环境等不同要求。WET-901和随后的WET-9400，岛津敏锐地意识到，随着原子力显微镜的不断完善，微区观测技术必然会对原位分析产生重要的影响。因此，岛津持续不断地改进环境控制舱，应对不同时期科研领域的需求。紧接着在1995年，岛津推出了成功的SPM-9500系列。二十世纪九十年代中后期是原子力显微镜大发展的时期，各种扫描模式从实验室走向实用。从1995年2001年，岛津SPM-9500系列也历经SPM-9500、SPM-9500J、SPM-9500J2、SPM-9500J3四个型号，不断吸收新的功能模式。同时，该系列具备的自动进针和头部滑动机构也在操作性上领先于其他竞争对手，这些特点使得该系列成为了一个长寿的产品。随后的SPM-9600（2005年）、SPM-9700（2010年）、SPM-9700HT（2016年）基本都延续了SPM-9500的基本结构，通过不断改进控制器，提高分辨率，增加新功能，改善操作性。在这个时期，商用原子力显微镜陷入了一个发展瓶颈，功能模式固化，应用领域受限，每个厂家都在不同的方向上尝试新的突破。有的厂商开始匹配半导体工业的需求，有的则在生命科学领域进行研发。岛津也在思考什么才是原子力显微镜的发展根本？不识庐山真面目，只缘身在此山中。经过大量的思考和尝试，一切回归本源——分辨率。只有分辨率才是显微镜最核心的技术指标。于是在2014年推出了调频型原子显微镜SPM-8000FM并在2017年升级为SPM-8100FM。该系列最核心的技术是调频控制探针，利用频率对作用力的分辨率和反馈速度远高于振幅的特点，实现了在大气和液体环境中原子/分子级的分辨率。利用调频模式对作用力的高分辨检测能力，还成功地将原子力显微镜的应用从固体表面观察拓展到固液界面的水合化和溶剂化作用。这项技术有助于电池和摩擦学等领域的前沿研究。最近的十年，随着原子力显微镜对不同应用领域的拓展，新的技术和新的需求也在不断涌现。岛津原子力显微镜将会如何应对新变化，又会开发什么新技术呢？5月18日，岛津SPM-NANO原子力显微镜线上新品发布会，让我们拭目以待！报名链接：https://www.instrument.com.cn/zt/spm-nanoa 或扫码报名

2021年8月18日，由仪器信息网(www.instrument.com.cn) 主办，纳米科学(NanoScientific) 协办的“第三届原子力显微镜网络会议”云端来袭！会议背景原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM) 是继扫描隧道显微镜（STM）之后发明的一种具有原子级高分辨仪器，自1985年商业化以来，由于AFM可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的多种物理性质进行测量，或者直接进行纳米操纵，AFM现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医研究和各类纳米相关学科的科研领域中，成为纳米科学研究的基本工具。而与光镜、电镜等相比，AFM相对较低的效率（成像范围小、速度慢、不易操作），一定程度限制了该技术的更广泛推广。30余年来，随着AFM技术的不断发展，当前的AFM商业化产品已逐渐趋向更高效、操作更便捷，各AFM品牌争相推出新产品新技术不断提高AFM应用效率，帮助AFM市场份额不断攀升。近些年，AFM的市场容量的环比增长更是多年超越光镜、电镜，AFM技术表现出更强劲市场增长潜力。2021年4-6月短短两个月间，岛津、牛津仪器、日立、Park原子力显微镜等四家AFM品牌更是先后发布了4款AFM新品，从高性能、视频级、易操作、全自动化等方面将商品化AFM产品技术进一步向前推进。此背景下，2021年8月18日，“第三届原子力显微镜主题网络研讨会”将继续线上开讲。旨在利用互联网技术为原子力显微学科研及相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台，让大家足不出户便能聆听到原子力显微学专家的精彩报告！会议概述9位知名AFM应用科研专家报告为您分享AFM技术多领域最新应用前沿3位AFM品牌企业专家代表报告为您分享AFM最新发布AFM新品技术动向12位专家在线答疑，线上面对面为您的AFM科研、应用痛点答疑解惑热点应用：水科学应用、石墨烯生长、纳米材料力学、静电性质动态测量、二维原子晶体界面调控、半导体器件失效分析、界面电荷转移反应、天然高分子溶液行为...技术前沿：便捷操作、全自动化、高速扫描、视频级、试样制备技术革命、光镜电镜衔接技术、智能化...抽奖活动：会议下半场将设置抽奖，奖品包括Kindle阅读器、现金红包等，详见文末介绍扫描二维码立即报名参会或进入会议官网报名参会：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2021/报告嘉宾（按报告顺序）江颖 北京大学物理学院量子材料科学中心博雅 特聘教授报告题目：氢敏感的原子力显微术及其在水科学的应用国家杰出青年科学基金获得者，美国物理学会会士。研究方向为表面物理和扫描探针显微学，长期致力于尖端扫描探针显微术的自主研发，以实现电子态、核量子态、振动态、光子态、自旋态等单量子态的极限探测和操控，及其在单分子和低维材料方向的应用。曾获全球华人物理与天文学会“亚洲成就奖”、日本“仁科芳雄亚洲奖”、中国科学十大进展（2次）、北京市杰出青年中关村奖、陈嘉庚青年科学奖、中国青年科技奖等奖项或荣誉。发表文章 60 余篇, 包括: Science 2 篇、Nature 5 篇、Nature 子刊10篇。担任Journal of Chemical Physics、Chemical Physics、Advanced Quantum Technologies等国际期刊杂志编委。刘金荣 日立科学仪器（北京）有限公司 高级工程师报告题目：日立新一代AFM100系列原子力显微镜日立科学仪器（北京）有限公司/精工原子力显微镜资深工程师，从事原子力显微镜应用和技术支持超过20年。苏全民 中国科学院沈阳自动化所 研究员报告题目：试样制备在显微镜技术中的使能作用——关于原子力显微镜技术的反思国家特聘专家，纳米定位和测量国家标准专家组成员，全国显微镜协会理事，于2017年全职回国，现为中国科学院自动化研究所研究员和天津大学兼职教授。回国前为美国布鲁克公司高级技术总监，领导原子力显微镜（AFM）技术和系统的研发。苏全民是53 项美国授权专利的发明人，领导布鲁克原子力显微镜的技术和产品开发，曾获 R&D 100（2002）和 Microscopy Today（2012） 年度最佳产品奖。苏全民发表了80多篇论文；并组织了“Seeing at the Nanoscale”系列国际会议，担任过各种国际会议的分会主席，如MRS ， M&M， AVS等，并在多个国际会议（IEEE, MRS，M&M，AVS等）做过大会，分会和专题特邀报告。陈强岛津企业管理（中国）有限公司 SPM产品担当报告题目：从能用到好用，从专家到傻瓜——原子力显微镜高效操作技术发展毕业于北京理工大学生命学院。具有17年操作使用原子力显微镜的经验，熟悉扫描探针显微镜的各种功能，对各类样品测试均有丰富的经验；从事原子力显微镜的技术及市场工作11年，对该仪器技术的发展及各厂商产品特点均有深入的了解。目前任岛津公司原子力显微镜的产品担当，负责该产品的技术及产品推广等工作。刘金养 福建师范大学物理与能源学院 副教授报告题目：成核点在石墨烯生长过程中的作用中科大理学博士，副教授，硕士生导师。近年来一直从事二维纳米晶体材料的设计、生长、表征、性能调控及其在光电探测方面的应用。在化学气相沉积法生长石墨烯纳米结构、新型二维纳米晶体材料及其光电探测器应用等研究开发上取得了一系列研究成果和重要进展，先后在Nature Communication， ACS Applied Materials &Interfaces, Nanoscle, Carbon, Crystal Growth & Design, Journal of Physical Chemistry C等国内外学术期刊上发表SCI论文近30篇，被Nature Communication，ACS nano，Nanoscale等引用超过300余次，单篇最高引用达48次；此外，以第一发明人申请发明专利8项，其中3项已获得授权。李慧琴 上海交通大学分析测试中心 高级工程师报告题目：原子力显微镜在纳米材料力学表征方面的应用近二十年一直从事原子力显微镜在微纳米材料方面的表征应用。主持并编写了三项关于原子力测试方法方面的国家标准（GB T 36969-2018，GB/T 31227-2014，GB/T 31226-2014）和一项国家教学仪器标准（ JY/T 0582-2020）；申请并授权了2项关于小球探针制备的发明专利；参与了多项国家自然科学基金的研究并发表了多篇关于原子力显微镜应用的论文。钱建强 北京航空航天大学物理学院教授报告题目：原子力显微镜在静电性质动态测量中的应用中国仪器仪表学会显微仪器分会理事，中国宇航学会空间遥感专业委员会委员，全国高等学校光学教学研究会理事，主要从事纳米测量方法与显微仪器技术研究。上世纪90年代初师从姚骏恩院士，研制成功国内首批激光检测原子力显微镜。近年来承担并完成国家科技支撑计划重大课题子课题、国家863、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目20余项。先后研制成功基于自激励和自感知的石英音叉探针频率调制原子力显微镜，原子力显微镜液相环境频率调制成像系统，原子力显微镜高次谐波/多频激励成像系统。率先开展了基于压缩感知的原子力显微镜成像方法研究，基于小波变换的原子力显微镜高次谐波信号分析。在Nanotechnology、Ultramicroscopy、Review of Scientific Instruments等国内外学术期刊发表论文100余篇，获授权国家发明专利15项，主编并出版工信部“十二五”规划教材1部。程志海 中国人民大学物理学系 教授报告题目：氢敏感的原子力显微术及其在水科学的应用基金委优青，中国仪器仪表学会显微仪器分会理事，中国硅酸盐学会微纳米分会理事。2007年，在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室获凝聚态物理博士学位。2011年8月-2017年8月，国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室)，任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”（技术百人计划）和首届“卓越青年科学家”，卢嘉锡青年人才奖获得者，青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前，主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术方法及其在低维材料与表界面物理等领域的应用基础研究。杨鹏 云南大学 教授报告题目：原子力显微在第十族TMDs物性研究中的应用研究兴趣集中在纳米颗粒及其自组装的光学和电学性能，原子分子操纵，人工纳米结构的电学性能，纳米电子学等。师从欧洲科学院院士Marie-PaulePileni教授，于2010年在法国居里夫人大学获得博士学位。2012年取得法国高校教师资格，并在巴黎狄德罗大学任教。美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室访问学者。2016年作为引进人才全职加盟云南大学。承担和参与过国家自然基金、欧盟ERC、欧盟FP7、法国ANR、伯克利国家实验室项目等。部分论文发表在Nano Letters, ACS Nano, Physical Review B等国际知名杂志上。同时是国家自然基金通讯评审人，美国化学会、英国皇家物理学会旗下期刊审稿人，伯克利国家实验室分子工厂用户执委会委员、中国物理学会会员、全法中国科技工作者协会会员、全国材料新技术发展研究会理事等。陈迪 清华大学未来实验室 副研究员2021年Park AFM奖学金获奖者报告题目：从原子尺度理解固/气界面上的高温电化学反应机理本科毕业于清华大学材料科学与工程系，于麻省理工学院材料科学与工程系获博士学位，在斯坦福大学材料科学与工程系完成了博士后训练。以第一作者和共同作者的身份在Nature Catalysis, Advanced Functional Materials, Chemistry of Materials, Nature Materials, Nature Nanotechnology等杂志发表论文多篇。主要研究方向为：固态离子学；薄膜材料；高温电化学；表界面的同步辐射表征。王静禹 华南理工大学 在站博士后 2021年Park AFM奖学金获奖者报告题目：基于分子间作用力的天然高分子溶液行为研究2014年获得长沙理工大学学士学位，博士期间在华南理工大学邱学青教授的生物质资源利用团队进行学习与研究，于2020年获得化学工程博士学位，并在毕业后继续以博士后身份在该课题组开展研究工作。2018年至2020年，以联合培养博士身份赴美国威斯康辛大学-麦迪逊校区进行为期两年的交流学习。有着7年的原子力显微镜应用经验，目前的研究工作主要包括天然高分子分子间相互作用和溶液行为的基础研究及其超分子结构的精确调控。潘涛 Park原子力显微镜 高级工程师报告题目：扫描电容显微镜在FA实验室的应用资深AFM应用工程师，在AFM领域工作5年，具有丰富的AFM的样品测试经验。长期从事测量力学性能的纳米尺度表征，加入帕克（Park）公司后，主要从事原子力显微镜在计量领域的相关应用。抽奖活动抽奖规则：主持人将在会议直播中现场公布，欢迎参会关注！扫描二维码立即报名参会或进入会议官网报名参会：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2021/

一、项目基本情况1.项目编号：0834-2441SH24A039项目名称：上海交通大学低温强磁场扫描探针显微镜预算金额：620.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：590.000000 万元（人民币）采购需求：序号货物名称数量简要技术规格交货期交货地点1低温强磁场扫描探针显微镜1套1.4 *配备2路射频同轴电缆连接室温大气与扫描隧道显微镜，带宽10 GHz，高真空热隔绝腔与超高真空腔体间漏率签订合同后12个月内关境外货物：CIP上海交通大学指定地点关境内货物：上海交通大学指定地点合同履行期限：签订合同后12个月内本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：0834-2441SH24A037项目名称：上海交通大学原子力显微镜预算金额：160.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：160.000000 万元（人民币）采购需求：序号货物名称数量简要技术规格交货期交货地点1原子力显微镜1台包含不少于三个全数字锁相放大器，能提供定量相位成像功能：－180°到＋180°全线性相位成像。 （详见第八章）签订合同后6个月内关境外货物：CIP上海交通大学指定地点关境内货物：上海交通大学指定地点合同履行期限：签订合同后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2024年02月21日 至 2024年02月28日，每天上午9:30至11:30，下午13:00至16:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：上海市共和新路1301号D座二楼方式：详见其他补充事宜售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：上海交通大学　　　　　地址：上海市东川路800号　　　　　　　　联系方式：钟老师86-21-54747337，技术联系人：彭老师 86-21-68693117　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海中招招标有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：上海市共和新路1301号D座二楼　　　　　　　　　　　　联系方式：林佳文、吴乾清 电话：86-21-66271932、86-21-66272327，13764352603@163.com、18930181850@163.com　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：林佳文、吴乾清电　话：　　86-21-66271932、86-21-66272327

岛津原子力显微镜铅酸电池 以铅酸电池和锂离子电池为代表的二次电池，为了提高充放电特性、耐久性等性能，一般会向电解液中添加添加剂。到目前为止，已有种类繁多而且性能优异的添加剂被广泛使用到各类二次电池中。然而，迄今为止，这些添加剂如何提高电池性能的原理仍不甚明了。观察电解质中负极附近的界面状态对于阐明添加剂的贡献很重要。 铅酸电池是一种具有多种优点的二次电池，包括出色的安全性、宽工作温度范围和大电流放电。由于这些原因，它们被广泛应用于不间断电源（UPS）设备、公共设施应急电源设备以及汽车发动机启停系统的启动电池，成为社会基础设施不可或缺的一部分。然而，铅酸电池在使用过程中会发生负极的硫酸盐化，并因此导致电池性能劣化。在电解液中增加添加剂可以缓解这一问题。磺化木质素是一种具有代表性的添加剂。然而，但木质素如何促进电化学反应和硫酸化的缓解直到现在仍未阐明。 SPM-8100FM使用调频(FM)方法可以检测到比传统原子力显微镜(AFM)更小的力。因此使用SPM-8100FM高分辨率原子力显微镜和电化学溶液电池，观察稀硫酸环境下铅的固液界面状态，有助于理解添加剂的作用原理。 以上两张图显示了在初始还原反应后对垂直于铅表面的截面进行成像得到的负极(铅)固液界面处的图像。图像的上半部分是电解液，图像下半部分变暗的位置是铅表面。探针检测到力（排斥力）的部分看起来很亮。 在左图仅有稀硫酸的情况下，在铅表面上方没有观察到明显的特异变化。但在右图中，使用“稀硫酸+木质素”的情况下，可以在铅表面上方看到明显的不同亮度分层，如图中红色箭头所示区域。判断该层为木质素-铅络合物，该层的存在有助于铅表面硫酸化程度降低，从而有效抑制了硫酸铅的结晶形成。木质素-铅层的与铅表面、液体部分的不同亮度对比表明探针已经深入到该层中，同时也表明木质素-铅层以柔软的状态吸附在铅表面。这是使用原子力显微镜第一次在铅表面上看到厚度为50nm至100nm的木质素-铅层。 该实验证明了用高分辨原子力显微镜对电化学表面进行观察的可能性，有助于获得更多的电催化过程中界面处的信息，从而提高我们对反应过程的理解。因此可以期待利用SPM-8100FM进行电解质的界面成像来分析其他类型的二次电池充放电过程固液界面处的状态变化。请点击查看视频：https://mp.weixin.qq.com/s/G-1nBKLAxmwPW3FUHYbouASPM-8100FM 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。