BRUKER原子力显微镜探针 简介

布鲁克原子力显微镜探针
布鲁克AXS，是布鲁克(Bruker)股份公司（NASDAQ：BRKR）中的运营公司，拥有全球性的市场，是从事扫描探针显微镜（Scanning probe microscopes，SPMs）和原子力显微镜（atomic force microscopes，AFMs）的技术领导者。

Bruker AXS专业致力于分析仪器的研发与生产，产品应用于生命科学、材料研究、新型软件开发及应用、结构及表面解析等领域。

不断创新的产品为各行各业的用户带来技术领先和技术进步，用户遍及重工业、化学、药物、半导体、太阳能、生命科学、纳米技术及学术研究等领域，并致力于促进其科技进步及加速工业发展。

布鲁克公司是全球唯一一家既能生产AFM/SPM设备又能生产探针的厂商。

作为全球最大的探针用户之一，我们深刻理解每个单独的组件对于一套高性能AFM系统的价值。

先进的生产工艺，专业的AFM领域背景，得天独厚的生产装备，赋予探针制造众多的优势，确保在最广泛的应用领域中提供最完整的AFM解决方案。

布鲁克AFM探针制造中心特征：
•100间无尘室
•先进的设计、制造工序及制造工具
•内部的探针设计团队与AFM科学家及工程师通力合作，配合紧密
•训练有素的生产团队，制造出各种型号的探针
•全面的质量管理体系，确保探针性能行业领先
在实验中，用户所得到的数据取决于探针的质量及探针的重复性。

布鲁克的探针具有严格的纳米加工控制，全面的质量测试，和AFM领域的专业背景。

所以用户尽可放心，我们的探针不仅为您当前的应用提供所需的结果，同时也能为将来的研究提供参考数据。

原子力显微镜性能及技术领导者
布鲁克的原子力显微镜(AFMs)广泛应用于生命科学、材料科学、半导体、电化学等领域的纳米技术研究开发。

布鲁克目前已开发了拥有专利的各种产品套件，以实际应用为导向，能提供无以伦比的精确度及分辨率，各种价位可供选择。

经过几十年的不断创新和设计优化，布鲁克的AFM系统能为用户提供更加简单易掌握的技术。

布鲁克公司的AFMs，探针，及配件具有PeakForce QNM®、ScanAsyst®和PeakForce®Tapping等专利技术，超过20种成像模式，以其卓越的性能广泛应用于科研和工业界各领域，能有效地增加产能，帮助用户更加方便快捷地获取量化的数据结果。

布鲁克公司以其独特的生产装备能为用户的特殊应用量身定做，提供完整的、高性能的解决方案。

无以伦比的本地化应用及技术专员会在使用的过程中一直协助用户，从产品、探针及配件选择，到应用支持和下一代技术更新。

布鲁克公司发展简史：
1992—轻敲模式及AFM液态中成像
1994—闭环SPM
—第一台用于生命科学的AFM(BioScope™)
1995—相位成像模式及抬高模式
1999—电学应用模块
2000—加快10倍成像
2001—高温聚合物成像
2002—用于力谱的原子力显微镜(PicoForce)
2003—扭转共振模式(TR-Mode™)
2006—单谐波成像
2008—HarmoniX®实时材料属性的映射
2009—峰值力轻敲模式
—定量纳米力学性能测试模式
—智能成像模式
2010—峰值力隧道电流纳米级量化表征
2011—全球速度最快的高分辨率原子力显微镜(Dimension FastScan™)
—高速，原子力显微镜自动优化成像模式(ScanAsyst-HR)
—IRIS™AFM-拉曼一体化
硅探针
力调制模式
力调制中的对比取决于悬臂的弹性系数，必须为两种对比材料的柔软度的互补。

弹性系数应该接近其中一种材料或介于两种材料的柔软度之间。

这种情况下，针尖会缩进到其中一种材料中，从而提供很好的力调制成像对比。

这些用于力调制的悬臂具有适中的弹性系数，能为力调制成像提供一个很好的始点。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
FESP非套装 2.8N/m,75kHz,No Coating108
FESP-MT Caliber 2.8N/m,75kHz,No Coating108
FESPW非套装 2.8N/m,75kHz,No Coating3758
FESPA非套装 2.8N/m,75kHz,Al Reflective Coating108
FESPAW非套装 2.8N/m,75kHz,Al Reflective Coating3758
FMV非套装 2.8N/m,75kHz,No Coating1010
FMV-W非套装 2.8N/m,75kHz,No Coating37510
硅探针
轻敲模式
布鲁克公司的蚀刻硅探针产线是非接触模式及轻敲模式成像的行业标准。

严格的规范控制，无以伦比的敏感度，以及可靠的针尖尖度，都有助于稳定精确、高分辨率的成像。

LTESP及NCLV具有稍长的悬臂和稍低的共振频率。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
LTESP非套装48N/m,190kHz,No Coating108 LTESP-MT Caliber48N/m,190kHz,No Coating108 LTESPW非套装48N/m,190kHz,No Coating3758 NCHV非套装42N/m,320kHz,No Coating1010 NCHV-W非套装42N/m,320kHz,No Coating37510 NCHV-A非套装42N/m,320kHz,Al Reflective Coating1010 NCHV-AW非套装42N/m,320kHz,Al Reflective Coating37510
NCLV非套装48N/m,190kHz,No Coating1010
NCLV-W非套装48N/m,190kHz,No Coating37510
TESP非套装42N/m,320kHz,No Coating108
TESP-MT Caliber42N/m,320kHz,No Coating108
TESPW非套装42N/m,320kHz,No Coating3758
TESPA非套装42N/m,320kHz,Al Reflective Coating108
TESPAW非套装42N/m,320kHz,Al Reflective Coating3758
硅探针
轻敲MPP–旋转悬臂
轻敲MPP–旋转悬臂设计用于非接触模式或轻敲模式的高分辨率成像。

这些探针与标准Multi MPP探针的针尖尖度及悬臂几何度相同；拥有180度旋转针尖，相比标准针尖而言，在超过200nm范围内能提供更加均衡的特征表示。

布鲁克的旗舰MPP探针旋转版，是高灵敏硅探针成像的绝佳选择。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
MPP-11100-10非套装40N/m,300kHz,Rotated Tip,No Coating108
MPP-11100-W非套装40N/m,300kHz,Rotated Tip,No Coating3758
MPP-11120-10非套装40N/m,300kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating108
MPP-11120-W非套装40N/m,300kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating3758
MPP-11123-10Innova40N/m,300kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating108
MPP-12100-10非套装5N/m,150kHz,Rotated Tip,No Coating108
MPP-12100-W非套装5N/m,150kHz,Rotated Tip,No Coating3758
MPP-12120-10非套装5N/m,150kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating108
MPP-12120-W非套装5N/m,150kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating3758
MPP-13100-10非套装200N/m,525kHz,Rotated Tip,No Coating108
MPP-13100-W非套装200N/m,525kHz,Rotated Tip,No Coating3758
MPP-13120-10非套装200N/m,525kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating108
MPP-13120-W非套装200N/m,525kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating3758
RTESP非套装Order MPP-11100-10,40N/m,300kHz,Rotated Tip,No Coating108
RTESPW非套装Order MPP-11100-W,40N/m,300kHz,Rotated Tip,No Coating3758
RTESPA非套装Order MPP-11120-10,40N/m,300kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating108 RTESPAW非套装Order MPP-11120-W,40N/m,300kHz,Rotated Tip,Al Reflective Coating3758
氮化硅探针
快速扫描模式
快速扫描探针是为Dimension FastScan™原子力显微镜专门设计的，能提供超快的成像速度，不会降低分辨率，不会影响力的控制，不增加复杂程度，更没有额外的操作费用。

基于非常成功的Dimension Icon®AFM 构造，FastScan原子力显微镜是一个针尖扫描系统，能在常温空气中或液态中对大尺寸和小尺寸的样品进
行测量。

目前，运用Dimension FastScan AFM系统，高性能、高分辨率，用户可以在一个系统里面即刻获得原子力的图像。

对样品研究，查找重点区域时，无论在>125Hz时扫描，或者时间频率为1秒/图像帧（空气/液态），Dimension FastScan定能刷新用户的AFM使用体验。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
FASTSCAN-A非套装FastScan Probes,17N/m,1,250kHz,Al Reflective Coating105
FASTSCAN-B非套装FastScan Probes,4N/m,400kHz,Au Reflective Coating105
FASTSCAN-C非套装FastScan Probes,1.5N/m,250kHz,Au Reflective Coating105
氮化硅探针
MicroLever系列
布鲁克MicroLever系列的探针具有软的氮化硅悬臂，氮化硅针尖；是接触模式，力调制模式及液态操作的理想之选。

探针的力常数的范围允许用户在柔软的样品上使用接触模式，以及高负荷与远程频谱成像。

每颗非套装的探针分别有6个不同的悬臂，形状各不相同，所以每个悬臂的力常数值及共振频率也不一样。

所有的悬臂都有<2°的悬臂弯曲。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
MLCT非套装6Cantilevers,0.01-0.6N/m;Au Reflective Coating1020
MLCT-EXMT-A1Caliber1Cantilever,0.07N/m,Au Reflective Coating1020
MLCT-EXMT-BF1Caliber5Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating1020
MLCT-MT-A Innova1Cantilever,0.07N/m,Au Reflective Coating1020
MLCT-MT-BF Innova5Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating1020
MSCT非套装Sharpened,6Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating1010
MSCT-EXMT-A1Caliber Sharpened,1Cantilever,0.07N/m,Au Reflective Coating1010
MSCT-EXMT-BF1Caliber Sharpened,5Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating1010
MSCT-MT-A Innova Sharpened,1Cantilever,0.07N/m,Au Reflective Coating1010
MSCT-MT-BF Innova Sharpened,5Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating1010
氮化硅探针
NP系列
NP系列是布鲁克公司的特级氮化探针，适用于空气及液态下的接触模式，液态中的轻敲模式，以及力的测量。

每颗非套装的探针有4个不同形状的悬臂，所以每个悬臂的力常数值及共振频率也不一样。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
DNP非套装4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating37520 DNP-10非套装4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating1020 DNP-S非套装Sharpened,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating37510 DNP-S10非套装Sharpened,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating1010
NP非套装4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating37520
NP-10非套装4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating1020
NP-S非套装Sharpened,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating37510
NP-S10非套装Sharpened,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating1010
氮化硅探针
智能模式系列
ScanAsyst®利用一种专利的曲线采集方法和复杂的算法，对图像质量进行持续的监测，并能自动地对参数进行适当的调整。

因此：
-无论用户的专业技术水平如何，图像自动优化都能更快获取更一致的结果。

-可直接控制力的强弱，调到超低力，从而保护易碎样品和针尖不受损坏。

-实现了悬臂调节的消除，定位调整，获得最大优化让液态成像变得简单。

ScanAsyst-Air-HR探针专门设计用来和ScanAsyst-HR快速扫描配件一起在MultiMode®8原子力显微镜上面使用。

享有高达20倍的检测扫描速度，能在6倍快速扫描时不降低分辨率。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
SCANASYST-AIR非套装Sharpened,1Cantilever,0.4N/m,Al Reflective Coating102 SCANASYST-AIR-HR非套装Fast Scanning,Sharpened,1Cantilever,0.4N/m,Al Ref.Coating102 SCANASYST-FLUID非套装1Cantilever,0.7N/m,Au Reflective Coating1020 SCANASYST-FLUID+非套装Sharpened,1Cantilever,0.7N/m,Au Reflective Coating102
磁性探针
MFM–Premium
高性能钴合金磁性涂层探针：
-MESP-HR的针尖为圆锥形，矫顽（磁）力为~950Oe，力矩为~5.6e-14。

-MESP-RC的矫顽（磁）力为~400Oe，力矩为1e-13EMU，也被推荐用于压力响应研究。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
MESP-HR10非套装High-Resolution,High-Moment MFM Coated Tips,2.8N/m,75kHz,Al Reflective Coating1035
MESP-RC非套装High-Performance MFM Coated Tips,5N/m,150kHz,Rotated Tip,Co/Cr Reflective Coating1020
MESP-RCW非套装High-Performance MFM Coated Tips,5N/m,150kHz,Rotated Tip,Co/Cr Reflective Coating37520
超尖探针
Supersharp MicroLever
MSNL探针是将硅探针的针尖尖度、低弹性系数以及高分辨率与氮化硅的悬臂完美结合，使其高分辨率和力
的控制（在任何样品上，任何媒介中）达到一个前所未有的水平。

MSNL的悬臂结构和其他Microlever系列的一样：悬臂"A"在探针的其中一侧，“B”,“C”,“D”,“E”,“F”在探针的另外一侧。

MSNL上面的所有悬臂均有<2°的悬臂弯曲。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
MSNL-10非套装Super-Sharp,6Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating102
MSNL-W非套装Super-Sharp,6Cantilevers,0.01-0.6N/m,Au Reflective Coating3752
超尖探针
Supersharp NP
SNL探针是将硅探针的针尖尖度、低弹性系数以及高分辨率与氮化硅的悬臂完美结合，使其高分辨率和力的控制（在任何样品上，任何媒介中）达到一个前所未有的水平。

SNL的悬臂结构和其他NP系列的一样：悬臂"A",“B”在探针的其中一侧，悬臂“C”,“D”在探针的另外一侧。

SNL上面的所有悬臂均有<2°的悬臂弯曲。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
SNL-10非套装Supersharp,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating102
SNL-W非套装Supersharp,4Cantilevers,0.06-0.35N/m,Au Reflective Coating3752
导电探针
Doped Diamond
这个系列的探针在针尖的一侧涂有可导电的金刚石涂层。

由于金刚石的硬度很高，所以涂层也很耐磨。

这类探针的典型应用包括：扫描延伸电阻显微镜(SSRM)，扫描电容显微镜(SCM)，和隧道/导电原子力显微镜。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
DDESP-10非套装Doped Diamond Coated Tips,42N/m,320kHz,Al Reflective Coating1035
DDESP-FM-10非套装Doped Diamond Coated Tips,2.8N/m,75kHz,Al Reflective Coating1035
导电探针
Platinum
布鲁克的铂金涂层探针含有可导电的针尖，适用于扫描电容模式(SCM)及电学表征应用。

从悬臂模到针尖顶端，悬臂前侧的铂金涂层提供了一个金属电路。

SCM-PIT/PIC悬臂背面的铂金涂层平衡了正面涂层所产生的应力，激光反射强度提高了2.5倍。

PFTUNA探针结合了硅探针的低弹性系数和高灵敏度，和超尖导电针尖。

当用户使用布鲁克的独家PeakForce TUNA™模式时，这些探针可以在易碎样品上实现前所未有的高分辨率电学表征。

型号套装规格参数包装
（根/盒）针尖曲率半径(nm)
OSCM-PT非套装Pt Coated Tips,2N/m,70kHz,Pt/Ir Reflective Coating1015 OSCM-PTW非套装Pt Coated Tips,2N/m,70kHz,Pt/Ir Reflective Coating37515 PFTUNA非套装Pt/Ir Coated Tips,0.4N/m,70kHz,Pt/Ir Reflective Coating1020
SCM-PIC非套装Pt/Ir Coated Tips,0.2N/m13kHz,Pt/Ir Reflective Coating1020
SCM-PICW非套装Pt/Ir Coated Tips,0.2N/m13kHz,Pt/Ir Reflective Coating37520
SCM-PIT非套装Pt/Ir Coated Tips,2.8N/m75kHz,Pt/Ir Reflective Coating1020
SCM-PITW非套装Pt/Ir Coated Tips,2.8N/m75kHz,Pt/Ir Reflective Coating37520
SCM-PTMT-EX Caliber®Pt/Ir Coated Tips,2.8N/m75kHz,Pt/Ir Reflective Coating1020
接触模式原子力显微镜
接触模式是原子力显微镜的一项基本模式。

探针由超微型的悬臂和尖锐的针尖构成。

在光栅扫描期间针尖和样品一直保持接触。

探测器信号是悬臂在"Z"轴方向上的偏转的测量。

在反馈模式里，输出信号通常会调整扫描器的"Z"位置来保持一个偏转定位。

该模式可允许大量的次级模式，包括：横向力模式，力调制模式，扫描电容模式，扫描延伸电阻模式，隧道电流模式，及导电原子力模式。

原生胶原纤维展示出典型的67nm染色体带型。

常用探针:
–ESP
–MPP-31100-10
–SNL-10
–DNP-10
–MLCT
–MSNL-10
轻敲模式原子力显微镜
接触模式是原子力显微镜的一项基本模式。

探针由超微型的悬臂和尖锐的针尖构成。

把驱动信号加到“轻敲压力”上，机械地使探针摆动到或接近它的共振频率（通常为：基频谐振）。

在反馈模式里，输出信号通常会调整扫描器的"Z"轴位置来保持一个振幅定位。

轻敲模式可允许大量的次级模式，包括：相位成像模式，静电力模式，磁力模式，及表面电势成像模式。

在石墨上的锑元素树突图像
常用探针（空气）:
–MPP-11100-10(RTESP)
–TESP
–OTESPA
–FESP
常用探针（液态）:
–SNL-10
–DNP-10
–MLCT
–MSNL-10
峰值力轻敲模式
峰值力轻敲模式是布鲁克公司的独家核心技术，实现了我们大多数的原子力显微镜的创新，包括：智能成像模式，定量纳米力学性能测试模式，峰值力隧道电流模式及自动优化成像模式。

像轻敲模式一样，峰值力轻敲是一种模拟控制器成像技术。

例如：使悬臂振动，因此即使在一些易碎的样品上也非常轻缓。

使峰值力轻敲模式与众不同的是：探针在其共振频率以下也能很好地摆动。

这种情况下，针尖和样品之间的每次相互作用都能被测量到，产生连续的力—距离曲线系列。

它是每个针尖与样品相互作用的峰值力保持恒定，而不是反馈环路控制悬臂振幅（如：轻敲模式）。

这使得峰值力轻敲可以在较低力状况下操作，而且无论是在空气中或液态中操作也更加稳定。

在每次相互作用期间，也可以测量纳米机械和纳米电学性能了。

常用探针:
–ScanAsyst-Air
–ScanAsyst-Fluid
–ScanAsyst-Fluid+
智能成像模式
智能成像模式是基于峰值力轻敲模式技术的一种特有的成像模式，能自动优化成像参数，包括：定位，反馈控制系统，扫描速率。

这样就能更快更易获取连贯的高质量数据结果了。

因为针尖和样品之间的相互作用力可直接控制，所以在空气和液态中都能非常轻缓地作用于样品之上。

在Dimension FastScan™原子力显微镜上面使用智能成像模式，或在MultiMode®8原子力显微镜上面使用ScanAsyst-HR探针，可实现更加快速的成像。

使用MultiMode®8的智能成像模式获取的聚合物刷子样品的图像
样品由北卡罗莱纳大学-教堂山的S.Sheiko提供
常用探针:
–ScanAsyst-Air
–ScanAsyst-Fluid
–ScanAsyst-Fluid+
–ScanAsyst-Air-HR
轻敲模式&相位成像模式
轻敲模式原子力显微镜的原理是模拟控制技术，将探针悬臂设置在其共振频率上或接近其共振频率来进行操作。

通常情况下，通过保留在自由空气振幅中的衰减来追踪样品的形貌。

同时，通过监测悬臂的驱动信号和悬臂的反应之间的相位转变，生成所谓的相位图像，基于不同材料特性能提供高质量的立体信息。

轻敲模式相位图像清晰地展示出SBS三嵌段共聚物中的微观相位分离。

常用探针:
–MPP-11100-10(RTESP)
–TESP
–OTESPA
–FESP
定量纳米力学性能测试模式
定量纳米力学性能测试模式是基于峰值力轻敲模式技术的另一种特有的成像模式。

通过分析针尖和样品之间的相互作用来分离出定量的纳米机械性能，包括：弹性模量、粘连、变形与消散。

因此，在以正常的成像率采集标准的形貌图像时，每一项特性都能以高分辨率被定量地映射出来。

与其他一些竞争技术不同的是，其他都是基于以前老的接触模式，而定量纳米力学性能测试模式所针对的样品范围相当广泛，从模量<1MPa 的柔软精细的材料到模量>50GPa的材料均可适用。

多组分聚合物（高分子）模量图像
通过模量可清楚地分辨出三种成分
常用探针:
–MPP-11120-10(RTESPA)
–MPP-12120-10
–MPP-13120-10
–PDNISP-HS
–ScanAsyst-Air
磁力显微镜模式
磁力显微镜采用轻敲模式、抬高模式与适当的针尖结合，在样品上收集关于磁性区域的信息。

轻敲模式首先扫描样品的每条线，获取到样品的形貌；抬高模式中，形貌信息被储存及回扫于用户可选择的高度偏置，在这个过程中便可收集到磁性数据。

通常情况下，磁力模式的抬高范围为：20-100nm.
钢铁样品上的磁区
常用探针:
–MESP
–MESP-HM
–MESP-LM
–MESP-RC
静电力显微镜模式
静电力显微镜采用轻敲模式、抬高模式与导电的针尖结合，在样品上收集关于电区的信息。

轻敲模式首先扫描样品的每条线，获取到样品的形貌；抬高模式中，形貌信息被储存及回扫于用户可选择的高度偏置，在这个过程中便可收集到与电有关的数据。

通常情况下，静电力模式的抬高范围为：20-80nm.
利用炭黑的电性可以看到炭黑聚集在一个橡胶基体中
常用探针:
–SCM-PIT
–MESP
–MESP-RC
–OSCM-PT
峰值力隧道电流显微镜&导电原子力显微镜模式
隧道电流显微镜&导电原子力显微镜传统的操作是在接触模式中使用一根导电探针。

成像信号是针尖与样品之间的电流，对于所采用的直流偏置。

在反馈模式中，动态地调整直流偏置来维持针尖与样品之间的电流恒定不变。

操作电流范围是：从fA(TUNA)到μA(CAFM)。

最近，导电原子力显微镜和隧道电流显微镜结合峰值力轻敲模式又被用于一种新的模式：峰值力隧道电流显微镜模式。

测量更加可靠，样品范围更广，并且能实现电学数据与定量纳米力学性能测试得到的纳米机械信息直接关联。

导电聚合物（右），氧化铟锡上的聚苯胺（左）
常用探针:
–SCM-PIC
–SCM-PIT
–DDESP-FM
–PFTUNA。