| Первоначально введено как вспомогательное оборудование к просматривая микроскопии прокладывать тоннель (STM), атомная микроскопия усилия (AFM) была предварительным и большинств ценным методом зонда скеннирования обширно используемым в преподавателе и исследованиях в области промышленности. Главная характеристика AFM - визуализирование высок-разрешения поверхностей - определяет большое часть из своих применений. На одной руке, микроскопы AFM использованы для воображения индивидуальных молекул и манипуляций предметов нанометр-маштаба. С другой стороны, они широко прикладной для проверки качества в нескольких индустрий где AFM использован для измерений поверхностной шершавости и для количественного рассмотрения форм/профилей технологически важных поверхностных структур, как картины DVD и КОМПАКТНОГО ДИСКА. Над прошлой декадой, много исследователей работая с мягким делом (биологические предметы и полимеры) узнавали важность этого метода. характеристики Нанометр-Маштаба как малые как индивидуальные макромолекулы, их агрегаты, и словотолкования больш-маштаба, можно легко узнать в изображениях AFM. В добавлении, факт что жесткость зондов AFM соответствовал к жесткости материалов полимера делает его возможным различить положения образца с различными механически свойствами. В этом путе, различные компоненты несродных материалов полимера можно определить в изображениях. На много лет, рассмотрение образцов полимера с AFM было выполнено на внешних условиях и под жидкостями. Эти изучения недавно были расширены к различным температурам. Таким образом, AFM можно использовать для в-situ контроля структурных изменений наведенных термальными переходами, и для визуализирования преобразований структуры причиненных путем опухая и другие влияния. Это на примечание по применению представлено несколько применений AFM романа к полимерам. Оптимизирование Экспериментов По AFM Сравнено к другим микроскопическим методам, AFM все еще в своем младенчестве. Возможности AFM, специально в изучениях мягких материалов, непрерывно расширяют с продолжающийся развитием измерительного оборудования и увеличивая практически опытом исследователей. Недавние целесообразные развития включают конструкцию более точных приводов и более чувствительных детекторов, новые режимы деятельности, и специализированные зонды. Также комната для более дальнеишего улучшения общей конструкции и, в частности, понижать микроскопа свое термальное смещение. В практически применениях AFM, оно солиден что выстукивая метод воображения режима предпочтителен к методу режима контакта. В зависимости от потребностей воображения, экспириментально условия должны быть отрегулированы или для высокого разрешения и gentle профилировать поверхностных характеристик или для сверхконтрастного визуализирования различных компонентов несродных систем полимера (полимер смешивает, сополимеры блока, смеси полимера). В выстукивая режиме, уровень взаимодействий усилия подсказк-образца поменян путем изменять амплитуду свободн-осциллируя зонда (A0) и амплитуды точки отсчета (Asp), так же, как путем использование зондирует с различной жесткостью. Например, воображение низк-усилия (светлый выстукивать) достигано путем прикладывать зонды нежности (жесткость как низко как 0,3 N/m), используя малое A0и Aspблизко к A.0 Эти условия благоприятны для без разрушения, воображение высок-разрешения мягких материалов. Хороший критерий выстукивать света воображение, на котором участок взаимодействуя зонда близко к своему участку в свободном колебании. Деятельность на повышенных усилиях подсказк-образца, которые могут быть достиганы путем понижать Asp, увеличивая A0, и путем использование жестких зондов, оптимальна для compositional воображения индивидуальных компонентов в несродных материалах. В много случаев, индивидуальные компоненты выдающийся различным контрастом в изображениях участка. Для compositional воображения поликомпонентных материалов с rubbery компонентами, произносить контраст участка обычно достиган на трудных выстукивая условиях (A0= 80-100nm, Asp= 40-50nm, зонды с жесткостью ~40 N/m). В крепко выстукивать образцов полимера с rubbery верхними слоями, подсказка отжимает образцы и даже прорезывает в их таким образом она зондирует близповерхностные структуры. Проникание подсказки может достигнуть сотниы нанометров когда воображение резиновых образцов выполнено с A0более высоким чем 100nm и Aspкак малым как 5nm. Воображение Высок-Разрешения Структур Полимера В настоящее время, вопрос разрешения AFM типичного все еще открытое одно. С начала, изображения AFM полученные в режиме контакта показывали кристаллографические решетки поверхностей органических и неорганических смесей но были неспособны показать изолированные молекулярные дефекты маштаба (истинное молекулярное разрешение). Польза осцилляционного режима AFM в UHV позволила воображению с истинным атомным разрешением на нескольких кристаллических поверхностей, и даже воображение sub-ангстрома было достигано. До недавно, истинное молекулярное разрешение в выстукивая режиме в воздухе не будет проблемно. Польза романных ультра-острых зондов и аппаратуры AFM с низким термальным смещением делает это возможным. Пример выстукивать воображение режима с истинным молекулярным разрешением, которое было получено в изучениях кристалла polydiacetylene (PDA), продемонстрирован в Диаграмме 1. Этот полимер имеет химическое строение представленное эскизом. Верхняя поверхность (bc плоское) своего кристалла сформирована терминальными молекулярными этапами цепных бортовых групп, которые пакуют в прямоугольной клетке с главным образом параметрами: b = 0.491nm и c = 1.410nm. Это изображение выставок кристалла PDA не только регулярн решетка, которая последовательна с кристаллографической структурой bc поверхностного, но также дефект молекулярн-размера. Изображение было получено с ультра-острым зондом, который подготовлен плазм-помогать низложением спайков углерода на вершине зонда вытравленного Si. Значение этого зонда обнародовано не только на поверхностях с предпологаемым заказом молекулярных или atomicscale но также в воображении высок-разрешения менее-приказанных поверхностей с рифлеваниями и пор в маштабе нанометра. Микрорисунки TEM этого зонд, по заведенному порядку используемый вытравленный Si зонд, и романный зонд диаманта собраны в Диаграммах 2a.c. Такие зонды с размером вершины sub-10nm неоцененны для воображения молекулярн-маштаба. 
Диаграмма 1. (a) эскиз A химического строения, габитуса кристалла и кристаллографического заказа на bc плоском для polydiacetylene (PDA) используемого для воображения AFM высок-разрешения. (b) - изображения Высоты (c) bc поверхностного кристалла PDA полученного в выстукивая режиме в воздухе. Зонд спайка Углерода использован в экспериментах. Изображения показывают приказанную упаковку поверхностных групп и одного дефекта молекулярн-маштаба. Изображения были записаны на таком же положении в пределах интервала 10 MIN. Перенос дефекта отнесен к термальному смещению ~0.6nm/min. 
Диаграмма 2. микрорисунки TEM зондов AFM. (a) Спайки Углерода, котор росли на вершине зонда вытравленного Si; (b) Вытравленный зонд Si; (c) Подсказка Диаманта. Микрорисунки и диамант TEM наклоняют - учтивость B. Мезы (Технологии MicroStar). Присутсвие нескольких спайков на оконечности зондов (Диаграммы 2a) наводит определенные ограничения на их пользе. Относительно плоские образцы должны быть изучены с такими зондами для того чтобы во избежание одновременные взаимодействия множественных спайков с поверхностью образца. Утлая природа острых спайков также требует нежного включает и процедур по воображения. Эти предпосылки более менее требовательны в случае зондов вытравленных Si и диамант зондирует, которого размеры вершины могут находиться в ряде sub-10nm. Кроме пользы острых зондов, AFM с низким термальным смещением (под 0.5nm/min) важен для воображения молекулярн-маштаба в выстукивая режиме из-за медленной скеннирования своиственной к этому методу. С этой аппаратурой lowthermal-смещения, разрешение молекулярн-маштаба также было достигано в изображениях ориентированного слоя политетрафторэтилена (PTFE) и жидкостный кристаллический материал используя регулярн Si вытравил зонд (Диаграмму 2b) и зонд диаманта (Диаграмму 2c). Изображения высок-разрешения PTFE показаны в Диаграммах 3a-b. Плоские кристаллические террасы с шагами 0.56nm в высоте увидены на поверхности этого слоя (Диаграммы 3a), который был подготовлен горячим затиранием на стеклянном субстрате. 
Диаграмма 3. изображение Высоты (a) слоя PTFE полученное в выстукивая режиме в воздухе. Более Высокие изображения увеличения показанные в верхней части Диаграмм 3a-b были получены на положениях маркированных с пунктирными линиями. Вытравленный зонд Si был использован в экспериментах. Это показывает что поверхность сформирована одиночных молекулярных листов. Высокое выйденное изображение разрешения положения 10 nm (верхне,) показывает индивидуальные цепи полимера с 0,56 дистанционированиями nm. Также несколько дефектов, некоторые чего увеличивайте в Диаграмме 3b. Дефекты вывихивания маркированные кругами сделаны цепей PTFE, которые удлиняют от одного молекулярного листа к другим. Один больше примера воображения молекулярн-маштаба в Диаграмме 4, в которой собраны изображения обожженного слоя звезд-форменных молекул на субстрате Si. Картина словотолкования, которая увидена в широкомасштабном изображении в Диаграмме 4a, общяя для жидкостных кристаллических материалов. На плоских доменах, одно может различить кристаллический заказ с почти ортогональной решеткой, которая охарактеризована расстояниями повторения 3.4nm и 3.6nm. Сравнение изображений AFM с результатами анализа Рентгеновского Снимка поможет показать молекулярную упаковку в этом слое. 
Диаграмма 4. (a) - изображения Высоты (c) полученные на поверхности жидкостного кристаллического материала в выстукивая режиме в воздухе. Эскиз химического строения диск-форменных молекул звезды формируя этот материал показан в вставке внутри (a). 2D Спектр силы FFT изображения внутри (b) показан в вставке. Низкое - половина изображения внутри (c) показана после фильтровать. Вытравленный зонд Si был использован в экспериментах. Микроскопические и nanoscopic предметы в изображениях больше чем их специфические формы и размеры. Визуализирование одиночных макромолекул, которые принимают различные молекулярные конформации в зависимости от процедуры по низложения и специфических их взаимодействий с субстратом, одна из exciting характеристик AFM. Изучения AFM макромолекул ДНА, например, стали по заведенному порядку процедурой больше чем 10 лет тому назад. Воображение на различных подсказк-усилиях часто водит к изображени-контрасту изменения которые отражают местные механически свойства, и эта процедура может быть прикладной определить макромолекулы. Когда воображение макромолекул ДНА (Диаграмм 5b-c) помещенных на слюде выполнено на различных усилиях, контраст структуры представляя макромолекулу подчеркивает или свою общую форму или более твердый сердечник, который имеет размеры боковой части более близко соответствие к предпологаемому размеру ДНА. 
Диаграмма 5. (a) - изображения Высоты (c) макромолекул ДНА на слюде. Изображения внутри (b) и (c) были получены на таком же расположении на различных подсказк-усилиях. (d) - изображения Высоты (f) макромолекул жидкостного кристаллического dendrimer carbosilane на субстрате Si. Эскиз химического строения этих молекул показан в вставке внутри (d). Изображения внутри (e) и (f) были получены на таком же расположении на различных подсказк-усилиях. В другом примере (Диаграммах 5d-f), сферы 5nm в размере представляют индивидуальные макромолекулы dendrimer carbosilane, которые были депозированы на субстрате Si. Воображение компоситов этих макромолекул на различных усилиях показывает что экстерьер макромолекул изменяет свой контраст от яркой к темноте по мере того как подсказк-усилие увеличивает, Вычисляет 5e-f. На таких же условиях, сердечник макромолекул остает ярким, который показывает свою более высокую жесткость сравненную к периферии молекул. Этот результат соответствует к более высокой плотности центральной части молекул, которая была подтвержена имитациями молекулярной динамики. В оба случая, изменения изображения наведенные подсказк-усилием реверзибельны и отражают изменения местных механически свойств. Польза AFM для изучений индивидуальных синтетических молекул полимера сперва была продемонстрирована визуализированием одиночных цепей поли (стиропласт) - b-поли сополимер блока (methylmethacrylate) и путем контролировать изменения их конформации причиненной изменениями влажности. Эта работа была следовать быстро увеличивая количеством применений в которых одиночные молекулы dendrimer, макромолекулярные щетки, и полимеры с мини-ветвеобразными группами наблюдались с AFM. Для таких изучений, одиночные макромолекулы типично депозированы на выбранных субстратах (слюде, вафле кремния, стекле, графите, Etc.) от очень разбавленных растворов. Выбор субстрата необходим для фиксируя макромолекул и unravelling цепей полимера. Unraveling могл быть помогать эпитаксией терминальных алкиловых групп к графиту, по мере того как было показано в изучениях алканов и молекул полимера с мини-ветвеобразными бортовыми группами. Воображение одиночных макромолекул нет тривиальной процедуры и можно надеяться затруднения в дедуцировать надлежащий размер индивидуальных макромолекул от изображений AFM. Пока воображение изолировало предметы нанометр-маштаба на субстрате, довольно трудно во избежание свертка формы подсказки с формой макромолекулы, так же, как возможная подсказк-наведенная деформация одиночных макромолекул. Эти влияния должны быть учтены во время анализа ширины и высоты изолированной развернутой цепи от изображений AFM, но общая длина возникновения и контура формы этих макромолекул воспроизведена в изображениях более правильно. Поэтому, изображения можно использовать для оценки конформации макромолекулы на различных субстратах и для конструкции молекулярных гистограмм длины, которые обеспечивают сразу информацию о молекулярном распределении веса. Пример как AFM может быть прикладной для анализа конформации макромолекул на различных субстратах и в большом части был получен в изучениях макромолекул polyphenylacetylene с мини-ветвеобразными группами (Диаграммой 6a). 
Диаграмма 6. Химическое строение (a) polyphenylacetylene с мини-ветвеобразными группами и эскиз возникновения этих молекул в большом части основанном на анализе Рентгеновского Снимка. Изображения Высоты этих макромолекул на поверхности трещиноватости навального образца полимера (b), в одиночном домене молекул на слюде (c) и на графите (d) и (e). Номер в вставке (c) показывает длину 4 маркированных молекул с белой линией в изображении. Красные стрелки в изображении в выставке (d) одном молекулярных стогов на графите. В большом части, эти макромолекулы аранжированы в шестиугольной решетке и диаметр индивидуальных цепей, которые сформированы сердечником обернутым в «куртке» мини-ветвеобразных групп, вокруг 5nm (данных по Рентгеновского Снимка). Приказанные цепные слои, которые наблюдались с AFM на поверхности трещиноватости навального образца, показывают равный высоты шага (4.5nm) к диаметру макромолекулы. Дистанционирование 4.9nm было найдено между одиночными цепями увиденными в изображении верхней поверхности этого образца (Диаграммы 6b). Эти размеры близко к цепному диаметру (5.0nm) определенному с анализом Рентгеновского Снимка. Изображения AFM цепей полимера на слюде и графите показаны в Диаграммах 6c-d. Цепное дистанционирование ~4.5nm, которое было решительно от изображения компосита полимера на слюде, подобно при дистанционированинайденное в молекулярных слоях на поверхности трещиноватости. Когда макромолекулы были депозированы на графите, их эпитаксия вела к цепному выравниванию вдоль главным образом кристаллических осей субстрата, Вычисляет 6d. Ширина макромолекул на графите как измерено в 3 различных стогах (одном чего показывает красными стрелками) в этом изображении большле (6.5-6.6nm) чем на слюде. Высота макромолекул на графите (~0.79nm) также существенно уменьшена сравнено к тому на слюде и на поверхности трещиноватости. Эти замечания предлагают что цепи полимера сплющены на графите но сохраняют почти цилиндрическую форму на слюде. Собственн-Агрегат макромолекул на субстрате осуществляет как концентрация их разрешения, которое использовано для низложения, увеличения. Доменами упакованных макромолекул на субстратах можно более легко наблюдать в AFM потому что они могут выдержать макромолекулы подсказк-усилия более лучше чем одиночные. Узловые вопросы которые подняты от анализа изображений AFM макромолекулярных агрегатов собственной личности на различных субстратах относятся взаимодействие макромолекулярных взаимодействий в пределах слоя полимера и тех между макромолекулами и субстратами. Latter типично влияют на макромолекулярный заказ в одном или нескольких слоев лежа немедленно на субстрате. Межмолекулярные взаимодействия в пределах слоев могут возникнуть от различных групп mesogen и могли преобладать в материале полимера без релевантности к близости слоя к субстрату. Несколько интересных результатов были получены в изучениях AFM слоев алкана и (PE) полиэтилена на графите. Что увидено в изображениях AFM алканов перемежение прокладок с различным контрастом или в изображениях высоты или участка. Изображения AFM алканов18C38H, 36C74H, и60C122 H в Диаграммах 7a.c демонстрируют что ширина прокладок совпадает с длиной цепей полимера. До тех пор, не знаны изображения AFM показывая индивидуальные цепи алкана, тогда как визуализирование индивидуала - достигают2-групп CH обычно в изображениях STM слоев алкана на поверхность раздела между жидкой и твердой фазами с графитом. В изображениях AFM, блоки конца - видят3группы CH на тонкослоистых краях типично как более темные линии. Это назначение подтвержено воображением слоев390C782H (Диаграмм 8a-d) где наблюдались реверзибельные изменения в изображениях высоты и участка по мере того как взаимодействия усилия подсказк-образца были поменяны. 
Диаграмма 7. (a) - (c) Фазирует изображения слои18алкана38C H36, 74C H60и122C H на графите. 
Диаграмма 8. (a) - изображения (выйденной) Высоты (b) и участка (правые) ультра длиннего алкана C390H782на графите полученном в светлый выстукивать. (c) - изображения (выйденной) Высоты (d) и участка (правые) такого же расположения как внутри (a) и (b) получено в крепко выстукивать. Все изображения были получены на T=130°C. Один из местных дефектов отнесенных к молекулам алкана формируя мост между соседскими тонкослоистыми тесемками показано с кругом внутри (c). В светлый выстукивать, изображение высоты представляет поверхностную топографию; поэтому, места - конечные группы3CH алкан, которые более громоздки чем - групп2-CH, увидены повышено. Незначительный контраст соответствуя изображения участка подтверждает низкие взаимодействия усилия подсказк-образца. Когда подсказк-усилие увеличивает (крепко выстукивающ), возможная деформация подсказки зон передвижной - группы3CH делают эти положения показаться темне в изображениях высоты и участка; таким образом, изображения представляют тонкослоистый заказ слоев алкана на графите и помогают визуализировать различные дефекты. Один такой дефект, который отнесен к молекулам алкана формируя мост между соседскими тонкослоистыми тесемками, указан вне в Диаграмму 8d. Изучения образцов полимера в условиях повышенной температуры могут произвести неоцененные данные по организация слоев адсорбата на различных субстратах. В Частности, наша работа на высокотемпературном воображении слоев алканов различных длин (от C18H38к C390H782) и полиэтилен (PE) на графите показывали что заказ на интерфейсе melt-субстрата сохранен на температурах существенно превышая плавя температуры родственных кристаллов. В таких измерениях, подсказка прорезывает через melt и достигает тонкослоистый слой лежа немедленно на субстрате. Структурное перераспределение продолжает в условиях высоких температур в способе показанном изображениями алкана390и782PE C H в Диаграммах 9a-f. 
Диаграмма 9. (a) - изображения Высоты (c) ультра длиннего C390H782наслаивает на графит на 155°C. (d) - изображения Высоты (f) слоев полиэтилена на графите на 150°C. В случае слоя390C782H (Диаграмм 9a.c.), после того как температура достигла 155°C, зигзаг-форменные ламеллы средней террасы сперва изменили к более прямой форме и после этого переориентировано вдоль краев террасы. Эти перемежения отражают взаимодействие нескольких взаимодействий между молекулами в пределах слоя и между молекулами алкана и субстратом. Громоздко - конечные группы3CH принуждают сползать цепей по отношению к одину другого который причинил форму зигзага ламелл. С увеличением температуры, молекулярная удобоподвижность была увеличена и достаточный космос будет доступным для конечных групп соседских цепей. Это могло объяснить выправлять ламелл. Увеличенная молекулярная удобоподвижность также спровоцировала потерю регистратуры цепей алкана с одним из магистральных направлений графита. В результате, тонкослоистые тесемки выравнивают преференциально вдоль краев террасы. В случае слоя PE (Диаграмм 9d-f), тонкослоистые домены, которые показали чёткую ориентацию вдоль главным образом осей субстрата (вышл изображение), постепенно потеряли это эпитаксиальное расположение должное к более дополнительной увеличенной молекулярной удобоподвижности (средним и правым изображениям). Продолжающийся isotropization материала, потери тонкослоистого заказа (см. правый верхний угол правого изображения), и обрыва индивидуальных ламелл в блоки результат местного цепного движения следовать в этом процессе. Отображать Поликомпонентных Материалов Полимера Поликомпонентные материалы полимера широко использованы в много индустрий потому что соотвествующий смешивать различных полимеров и заполнителей одного смогите конструировать материалы с желательными свойствами. Отношение структур-свойства в таких материалах трудно для того чтобы понять без микроскопического анализа. AFM очень полезн в этом анализе на маштабах от сотни микронов к нанометрам. Специфическая форма индивидуальных компонентов так же, как изменения в их механически и электрических свойствах позволяют им быть выдающийся от одного другое в изображениях AFM. Изображения 2 nanocomposites, polyparaxylylene с частицами Si и полипропилен с глиной, показаны в Диаграммах 10a-b. Частицы Si, которые увидены по мере того как малые сферы при радиусы меняя в 5-10nm колебаются, разметаны в матрице полимера. Малые листы наслоенного минерала глины, некоторых из их в компоситах, увидены как кра-на структурах в нескольких положений в Диаграмме 10b. Присутсвие компоситов показывает что не был оптимизирован процесс отслаивания, который смог отделить заполнитель в множественные листы с толщиной вниз к молекулярному размеру. 
Диаграмма 10. изображения Участка polyparaxylylene заполнила при частицы Ag (a) и полипропилен заполненный с частицами глины (b). Более Дополнительные усилия к замечаниям высок-разрешения индивидуальных nanoparticles в изображениях sub-100-nm будут довольно желательны не только для визуализировать их распределение в матрице но также для определять специфические формы nanoparticles в поликомпонентных материалах и их правильном назначении, которое довольно трудно теперь. Визуализирование microphase отделило словотолкование (сферически, цилиндрическо, тонкослоисто, или мицелларно) сополимеров блока, которое охарактеризовано структурными параметрами в ряде 5-50nm, одна из по заведенному порядку процедур в применениях AFM. Домены различных компонентов, которые сформированы как резыльтат разъединения участка бленд полимера, типично крупноразмерного. AFM предусматривает замечание реальн-космоса различных coarsening процессов и позволяет сразу квантификации объемных долей участка и вычислению погнутостей интерфейса домена различных словотолкований. Изменения контраста в изображениях AFM бленд сополимеров и полимера блока отнесены к разницам в механически свойствах компонента. AFM позволяет изучениям местных механически свойств на маштабах вниз к субмикрону путем рассматривать кривые усилия в различных положениях образца. Изображения в Диаграмме 11 показывают что макроскопическое испытание свойств полимера смогло быть расширено к nanoscale, которое важно для развитий в нанотехнологии. Кривые усилия представляют отклонени-против расстояния (DvZ) или амплитуды против зависимостей расстояния (AvZ). В применениях для мягких материалов, кривые DvZ часто записаны пока подсказка прорезывает образец и фактически повреждает поверхностный слой. 
Диаграмма 11. (a) - (b) Принуждает карты Тома зон 500nm и 100nm полистирол-b-полибутадиен-b-полистироля снимает показывать поверхностные положения с различными механически свойствами. Более Яркие зоны как одно маркированное с зеленым крестом охарактеризованы кривым AvZ показанной ниже (a) и общим для полистироля; более темные зоны как одно маркированное с голубым крестом - кривым AvZ показанной ниже (b) и общим для полибутадиена. Измерения кривых AvZ, которые более менее разрушительны и охарактеризованы более малой зоной подсказк-образца, более соответствующи для зондируя поверхностных механически свойств с беспрецедентный разрешением 1nm. Это продемонстрировано в Диаграммах 11a-b картами тома усилия, которые построены блоков 128x128 кривых AvZ собранных на поверхности тонкого фильма сополимера triblock полистирол-блок-полибутадиена-blockpolystyrene (SBS). Кривые представляя взаимодействия подсказки с блоками полистироля и полибутадиена друг (Диаграммы 11a- b); различные контрасты в картах отражают изменения в Z-Перемещении необходимы для того чтобы амортизировать амплитуду взаимодействуя зонда к уровню пуска выбранному оператором. Такие эксперименты позволяют точному идентификации поверхностных положений занятых различными блоками и предлагают экспериментальные данные для nanomechanical моделей для извлекать количественные данные, которые трудная проблема в настоящее время под внимательным рассмотрением. В более дальнеишем расширении nanomechanical характеризации полимеров с AFM, будет критическо рассмотреть вязко-эластические реакции различных систем полимера в обширном диапазоне изменения частот и на различных температурах. Изучения AFM материалов полимера можно выполнить не только на температурах окружающей среды но также в условиях повышенной температуры, как показано в примерах выше (Диаграммы 8-9). Недавно, изучения были расширены к низким температурам: пример воображения поликомпонентного материала полимера в Диаграммах 12a.c. Эти изображения были получены на образце материала толя на различных температурах. Контраст изображения участка на T = -10ºC дифференцирует предположительно резиновую матрицу и более трудные домены другого полимера, которые имеют специфические словотолкования. Контраст участка исчезал на T = -35ºC, но домены стали видимыми в изображении высоты, само правоподобно, должном к разницам в термической усадке компонентов. 
Диаграмма 12. Изображения (выйденной) Высоты и участка (правые) материала толя на различных температурах: (a) 25°C, (b) (- 10°C) и (c) (- 35°C). Изменения в механически свойствах различных компонентов материала толя с температурой отражены в этих изображениях. Это помогает характеризовать словотолкование образца. Более предыдущее изучение, которое было выполнено на серии сополимеров блока, продемонстрировало что дифференцирование компонентов несродного материала полимера достиганное самое лучшее когда воображение дирижировано на температурах над стеклянным переходом (Tg) одного компонента и под Tg другого компонента. С увеличивая прониканием материалов полимера в полупроводник, хранение данных, и индустрии индикаторной панели, рассмотрение дирижировать и semiconducting свойства этих материалов на малых масштабах будут важной зоной исследования. Возможности AFM-родственных методов как микроскопия электрической силы (EFM), поверхностная потенциальная микроскопия, и дирижировать и прокладывать тоннель AFM имеют пока полно быть исследованным. По Мере Того Как пример применения этих методов мы рассматривает изображения бленд полимера заполненных с чернотой углерода (CB) - термопластиковым vulcanizate, которые показаны в Диаграммах 13a.c. Образец для этого изучения был подготовлен с cryo-ultramicrotome. Изображение высоты в Диаграмме 13a показывает поверхностную топографию одного из положений образца. Большое количество ярких частиц большинств правоподобные настоящие моменты частицы CB, которые распределены на всем образец. Изображение участка EFM в Диаграмме 13b было получено на таком же положении когда зонд скеннирования просматривал немножко над поверхностью образца. Более темные пятна в этом изображении показывают дирижируя зоны заполненные с CB, которые внести вклад в сеть перколяции ответственная для проводимости этого образца. Частицы CB, которые узнаваемый их размерами (40-60nm), не ограничены к темным зонам. Это значит что просто часть врезанных частиц способствует к сети перколяции. 
Диаграмма 13. (a) Изображение Высоты термопластикового vulcanizate полученное в выстукивая режиме. (b) Изображение Участка такого же расположения как внутри (a) получено в режиме микроскопии электрической силы с подъемом зонда 20nm. (c) Поверхностное потенциальное изображение такого же расположения как внутри (a). Изображение в Диаграмме 13c показывает распределение поверхностного потенциала на таком же поверхностном положении. Светловины (в левой стороне изображения) можно задать к поверхностным изменениям. Каждое из изображений обеспечивает комплементарную информацию которая может быть неоцененна в характеризации электрических свойств материалов и их корреляции с словотолкованием и структурой. |