原子力顯微鏡經過三十年的發展，技術趨於(yú)成熟，在真空下可以達到“原子級”分辨率
。但是在實際應用中
，絕大多數實驗環境需要大氣環境甚至液體環境。這兩種環境下探針固有的低Q值使圖像分辨率急劇變差，甚至無法達到納米水平。SPM-8100FM真是爲瞭(le)解決此困境而生。運用創新性的調頻技術，SPM-8100FM突破瞭(le)複雜環境影響分辨率的瓶頸，在液體環境下也能達到傳統原子力顯微鏡在真空中的分辨率，大地擴展瞭(le)原子力顯微鏡的應用範圍。

　　1.在納米材料中的應用

　　納米材料是原子力顯微鏡的傳(chuán)統應用領域。作爲具有納米級分辨率的觀察工具，原子力顯微鏡在此領域的作用無可替代。SPM-8100FM在大氣環境下即可實現亞納米級的分辨率
，相比起傳(chuán)統模式真空型原子力顯微鏡，既節省瞭(le)費用，又降低瞭(le)操作複雜程度，同時獲得瞭(le)更清晰的圖像。

　　觀察在大氣中解理的聚丁二炔結晶表面。将廣域圖像（左圖）中觀察到的台階擴大，如右圖，沿著(zhe)與b軸平行的間隔0.75nm的丁二炔主鏈，可以觀察到相隔0.5nm排列的PTS側鏈。因爲可以觀察到原子缺陷，所以通過圖像處理可證明不是傅裏葉變(biàn)換周期像而是實際形貌像。

　　上圖是在純(chún)淨水中對(duì)方解石表面結構的原子級分辨率觀察。在左圖中可以觀察到方解石表面的缺陷。

　　2.在高分子材料及薄膜類材料中的應用

　　高分子材料及薄膜類材料往往比較柔軟，表面楊氏模量較小。因此傳統的掃描模式，無論接觸模式還是調幅模式，探針都無法避免與樣品間的作用，對樣品的表面有損傷。在此條件下用原子力顯微鏡進行楊氏模量掃描也往往誤差很大。SPM-8100FM基於(yú)頻率的高靈敏度個高速率反饋，實現瞭(le)非接觸掃描，在掃描過程中，探針能很好地保持與樣品間的距離，不碰觸樣品，實現瞭(le)對高分子材料及薄膜材料的無損檢測。

　　N，N-雙（烷基）-萘二酰亞胺是個(gè)四環結構，在液體環境中觀察小區域的分子結構，可以清楚看到這種四環結構重複(fù)。

　　3.生物高分子

　　在現有條件下，無法實現在生理環境下對生物高分子的高分辨掃描。因爲生物高分子隻有在嚴格的緩沖液環境中才有活性，如果進行幹燥處理，此類分子會發生變性從而失去活性。而在液體環境中，傳統的調幅模式受制於(yú)水的粘滞阻力導緻的振動質量因子降低，無法實現高分辨成像。SPM-8100FM不受液體環境的影響，無疑爲生物高分子在生理環境下的檢測提供瞭(le)好的解決方案。

　　在生理環境下（PBS溶液），觀察DNA的雙螺旋結構。可以清晰地看到大溝(gōu)小溝(gōu)的區分。測(cè)量螺距爲3.7nm，與理論值3.6nm幾乎完全吻合
。

　　在一個螺距的兩條鏈上做剖面線，可以的到堿基的分布，每條鏈上部的4個堿基清晰可見，證明該圖達(dá)到瞭(le)分子基團級别的分辨率。

　　4.界面物理與界面化學

　　絕大多數反應都需要分散體系，液體分散系是常用的。物理化學及界面化學對反應發生的固液交界面結構多有分析，也形成瞭(le)很多固液界面結構的理論。但是長久以來，這樣的理論隻能通過數理計算和宏觀統計予以支持，雖然也提出瞭(le)很多模型，但都止步於(yú)具體觀測。常規的紅外光譜或者X射線分析，隻能通過譜線分析含量與類型。

　　SPM-8100FM因爲具有高的信号靈敏度和反饋速度，因此可以獲取固液交界面及界面以上一段距離内的勢能場分布，並(bìng)形成一張直觀的三維分布圖。利用此圖像，不僅可以得到界面不同高度的物質分布，還可以與其他分析儀器一起，分析得到電荷作用，鍵的行成與斷裂等信息。對於(yú)分子自組裝、膠體化學、催化機理、化學鍵理論等的研究都有直接的促進。

　　固液界面處液體的分層是物理化學理論中被廣爲接受的認識。但是一直沒有直接的實驗數據給與驗證。SPM-8100FM因爲具有高的對作用力的分辨率，因此可以分辨這種液體分層現象。依據固體與液體的不同，分層一般爲2-5層，總厚度在0.5nm以内。這是原子力顯微鏡首次可以掃描液體，突破瞭(le)隻能針對固體表面測(cè)試的界限。

　　依托SPM-8100FM好的分辨率和廣泛的應用，相信該(gāi)儀器會在衆多科研領域中占有一席之地，爲科學進步技術發(fā)展貢獻一份力量。