光誘導原子力顯微鏡PiFM; Photo induced Force Microscopy

◇5奈米的空間解析度,有機與無機的『結構』資訊。

 

◇可擴充KPFM、cAFM、EFM、MFM等功能,並與IR圖譜一併取得。

 

◇可改變環境氣體或真空度,也可進行變溫量測。

Nano-IR 光誘導力顯微鏡(PiFM)工作原理

由Molecular Vista設計開發的Vista One屬於Photo induced Force Microscope;PiFM,是結合AFM與IR雷射的樣品表面奈米級化學結構探測技術,屬於AFM-IR的一種,藉由雷射聚焦於AFM探針的尖端產生局部的極化力,導致在特定波長的時候,AFM探針的懸臂會受到樣品表面吸引,直接量測到分子的振動模式,使得PiFM取得的圖譜可以與傳統FTIR圖譜進行比對,進一步也可以透過資料庫比對或者特定波峰來了解官能基。突破過去FTIR的空間解析度限制,觀察材料更細微的變化。

PiFM與其他技術的差異

M.I. = Molecular Inforamtion 分子資訊  E.I. = Elemental Information 元素資訊

PiFM 與 PTIR的差別

因為工作原理都會用到雷射,所以時常會將PiFM與PTIR搞混,實際上PiFM可以提供更細的空間解析度(Spatial Resolution,更強的靈敏度以及更多的量測靈活性,特別是PiFM採非接觸式的方式,反之,PTIR需要以接觸式的方式才能取得較好的量測結果。

PiFM的應用非常廣泛,以下列出幾個代表應用:

量測PVA/PMMA混合程度

J.Phys. Chem. C2018, 122, 23808-23813.

觀察PS/PMMA/AlOx各成分分布位置

水中奈米級100nm-1000nm塑膠微粒分析

藥物品質管控1

藥物品質管控2

聚己內酯(PCL)是一種化學合成的可被生物分解之高分子材料,常被用在包囊藥物製劑,幫助降低藥物毒性副作用,減緩藥物是去活性,以及達到標靶給藥的效果。實用上會加入維生素C (AA)以改善被分解速率與增加親水性。

阿茲海默症監控

太陽能電池效率研究

Nat. Commun. 2018, 9, 743 

藝術品修復材料研究

二維材料性質研究

Sci. Adv. 2018, 4, eaat7189. 

地質生成環境研究

Geostand. Geoanalytical Res. 2021, 45, 5-27. 

不同波長雷射對於表面電漿研究

Nano Lett. 2016, 16, 7942-7949. 

用於檢測蝕刻程度

ACS Photonics 2017, 4, 846-851.

鈣鈦礦表面改質研究

搭配KPFM測量,可以了解到官能基與表面電位之間的關聯性,協助研究人員更快知道樣品改質狀況

Small 2021, 17, 2102495