Dimension XR 原子力显微镜

纳米力学、纳米电学和纳米电化学研究的终极解决方案

布鲁克的Dimension XR扫描探针显微镜（SPM）系统攘括了原子力显微镜数十年来的研究和技术创新。通过常规的真原子相分辨率，以及一系列独特的技术，包括峰值力轻敲模式、数据立方体模式、SECM和AFM-nDMA，Dimesnion XR系统可提供最强的性能和功能。Dimension XR 系列将这些技术整合提供完整的解决方案，以满足纳米力学、纳米电气和纳米电化学应用的需求。在空气、流体、电气或化学反应环境中对材料和纳米尺度系统的定量研究从未如此简单。

一、亮点

1）高光谱成像------纳米电学表征

包括用于功能材料、半导体和能源研究表征的最完整的电学 AFM 技术。

2）纳米级分辨------电化学成像

提供纳米尺度下电池、燃料电池和腐蚀相关的局部电化学活性定量分析的最高分辨率的成套解决方案。

3）超强易用性------纳米力学分析

提供完全定量的整套解决方案，用于材料的结构和纳米力学性能表征。

二、特点

1）以最高性能支持首和唯一的 AFM 功能------针对高级研究的优化配置

XR纳米力学

XR纳米力学提供一系列高级应用模式，其亚分子分辨率单可实现聚合物链的最小结构基元的全面研究。研究人员将纳米力学数据与宏观尺度动态力学分析和纳米压痕研究与布鲁克专有的AFM-nDMA™模式关联。从软粘性水凝胶和复合材料到硬质金属和陶瓷，都实现可定量的纳米尺度表征。

XR纳米电学

Dimension XR的纳米电学套装涵盖了最广泛的AFM电学技术。研究人员利用专有的 DataCube 模式，能捕获每个像素点的电学信息，并于力学性能表征结果相关联，从而提供了过去单个测量条件下无法获得的信息。

XR纳米电化学

Dimension XR纳米电化学配置可实现基于 AFM的稳定的扫描电化学显微镜（AFM-SECM）和电化学 AFM（EC-AFM）功能。研究者在这套系统中可同时采集材料的纳米级电化学、电学和力学性能。

2）所有模式、所有环境的最高分辨率

无论是在液体环境中获得样品真原子相，还是在空气中获得样品模量和导电性的原子级分辨率分布，Dimension XR系统在所有测量中都能提供最高的分辨率。它们使用布鲁克专有的峰值力轻敲技术在各种软硬样品上的性能表征已成为行业标杆，包括聚合物中的分子缺陷或晶体中的缺陷。同样技术也被用来分辨粗糙玻璃上的精细起伏结构，且具有惊人的稳定性，在数百次扫描后还能保持最初的分辨率。Dimension XR系统将峰值力轻敲模式与极致稳定性、独特的探针技术和布鲁克数十年的针尖扫描创新经验相结合，在各种尺寸、重量或介质的样品上，在任何应用中都实现了稳定的最高分辨率成像。

3）革命性 AFM -nDMA

FM 首次可以在纳米尺度上研究聚合物样品在流变性相关频率线性区域的性能，提供完整的定量粘弹性分析。专有的双通道检测、相位漂移校正和参考频率追踪技术在流变相关的0.1 Hz至20 kHz频率范围内进行小应变测量，获得与宏观DMA分析相符的存储模量、损耗模数和损耗角正切值等性质。

4）专有的数据立方体模式

这些模式利用快速力阵列模式在每个像素点中执行力曲线测量，并具有用户定义的停留时间数据采集。使用高速数据捕获功能，在停留期间执行多种电学测量，从而在每个像素上产生电学和力学谱。数据立方体模式在单次测量中提供完整的表征，这在商用AFM中是闻所未闻的。

5）独家的峰值力扫描电化学显微镜

具有纳米级空间分辨率的峰值力轻敲扫描探针显微镜重新定义了液体中纳米尺度下电化学过程表征。峰值力轻敲扫描探针电化学显微镜在数量级上显著改善了与传统方法的分辨率。这使得对能源存储系统、腐蚀科学和生物传感器的更全新研究，为单个纳米粒子、纳米相和纳米孔进行新测量打开了大门。只有峰值力轻敲扫描探针电化学显微镜能同时形貌、电化学、电学和力学分布图，并具有纳米尺度的横向分辨率。

三、应用

AFM 模式------用AFM拓展您的应用

凭借一整套出色的AFM成像模式，布鲁克能为您每项研究提供适用的 AFM 技术。 基于核心成像模式（接触模式和轻敲模式），布鲁克提供的全套 AFM测试模式，允许用户探测样品的电学、磁性等丰富性能。布鲁克独创的全新的峰值力轻敲技术作为一种新的核心成像模式，已被应用到多种测量模式中，能同时提供形貌、电学和力学性能数据。
了解有关 AFM 模式的更多功能。

四、Dimension XR 数据库

1）使用轻敲模式获得的高定向裂解石墨表面甲醇聚集体的高分辨图像。三幅图像清晰显示了间距为5nm的人字纹结构,其中间距为0.5 nm的精细周期结构也清晰可见。扫描范围为250 nm,高度方向标尺为1nm。数据由贝德皮滕格博士提供。

2）使用峰值力轻敲模式获得的铝硅酸盐玻璃图像,代表了工业样品在空气中成像的最高分辨率。保持尖的针尖是获得高分辨的关键。针尖重构结构表明成像后针尖半径仍为1 nm,说明在这个极具挑战的坚硬表面上成像并未磨损针尖。成像范围为5um, 5000x5000像素。峰值力设定值为600pN,使用的是FastScan B探针。数据由胡水清博士提供。

3）使用PeakForce TUNA模块采集的高定向裂解石墨表面的电流分布图,清晰显示了石墨的原子晶格相,周期为0.25nm。过去要获得如此高分辨的结果只能使用扫描隧道显微镜。所用探针为PF-TUNA,电流色标为60 pA,高度标尺为0.5mm。图片由哈特穆特斯塔德勒博士提供。

4）使用Dimension XR纳米力学系统获得的粘附力分布揭示了亚分子尺度下的聚甲基丙烯酸甲酯高分子链结构。

5）DCUBE-PFM测量清楚地显示BiFe03薄膜上每个铁电畴结构在不同电压下的翻转。