静电力显微镜(英文名:Electrostatic Force Microscopy, 简称EFM)是一种利用测量探针与样品的静电相互作用,来表征样品表面静电势能,电荷分布以及电荷输运的
扫描探针显微镜。
工作时,探针与样品之间被加上工作电压,悬臂梁探针受静电力的作用,在样品表面震荡,但不接触样品表面。范德华力随着原子间距离r成1 / r6衰减,因而
原子力显微镜必须保证探针与样品表面几乎接触。相比之下,随1 / r2衰减的库仑力较为长程,通常探针与样品表面的工作距离为100
纳米。假设样品与探针之间的电压为ΔV,等效电容为C,那么系统的总能量为:
在实际操作中,由于探针与样品之间既有范德华力,又有库仑力。即使选用较大的工作距离,有时仍不能完全忽略原子力存在。通常的解决方法是将探针与样品之间的直流电压改为
交流信号。最后,在处理信号时,只处理相关频率的交流信号,就可以将范德华力的影响排除在外。 另见:开尔文探针力显微镜
Electric Force Microscopy-High Resolution and High Sensitivity Imaging of Electrostatic Force Electrostatic Force Microscope for Probing Surface Charges in Aqueous Solutions by S. Xu and M.F. Arnsdorf