島津SPM8100FM型高分辨原子力顯微鏡

島津SPM-8100FM型高分辨原子力顯微鏡

　　產品技術特點——中國AFM市場目前正在走向成熟，成熟市場源于用戶的成熟，按應用需求采購，追求性價比，看中售后服務將是今后AFM市場的指向標。各廠商都會針對應用開發相應的軟件和硬件。對于島津而言，緊緊抓住超高分辨和原位測試兩個技術基點。

　　高分辨一直都是AFM廠家持續追求的，但是近二十年來，自調幅模式(輕敲模式、間歇模式)后，非真空環境的形貌掃描分辨率停滯不前，始終沒有突破性的技術產生。各廠家因此只能從檢測信號和掃描方式入手，發展了各種電磁學模式以及調幅模式的改進模式。島津革命性的將調頻模式商業化，把塵封已久的分辨率水平向前推進一大步。尤其重要的是，調頻模式可以在復雜環境中保持超高分辨率，尤其適合生物高分子在近生理環境下的分子/亞分子級別的觀測。

　　此外，AFM作為微區分析工具，能夠原位測試的呼聲持續已久。島津為AFM設備配備了專業化的復雜環境控制艙。實現了對幾乎所有環境量的定量控制。該環境控制艙不僅在功能上完備，而且充分考慮到操作便利性，利用手套箱設計和大面積觀察窗，為用戶開展實驗提供了便利。

　　典型用戶及典型應用案例——A 日本京都大學  SPM-8000FM：在TE緩沖液中掃描DNA雙螺旋，不僅可以清晰看到雙螺旋結構導致的大溝和小溝，還可以看清每條單鏈上的堿基數目，證明其在液體環境中達到了亞分子級(基團級)分辨率。而對于傳統的調幅模式AFM，在液體環境中很難達到10nm以下的分辨率。

　　B 清華大學  WET-SPM：原位加熱鋰電池隔膜。鋰電池的隔膜材料具有孔隙，以實現充電放點過程中鋰離子的穿梭。在充放電時，會有部分能量轉化為內能從而使溫度提高。本實驗模擬了這種情況，測試溫度升高對隔膜材料空隙的影響。從左到右是分別是溫度為室溫、40攝氏度、55攝氏度時孔隙的變化。可以觀察到隨著溫度的升高，孔隙變小，從而影響了鋰離子的穿梭，這也是鋰電池充放電多次后導致壽命變低的一個原因。

　　熱點市場需求的看法——前已述及，中國AFM客戶已經逐步成熟，因此AFM市場也因用戶的應用領域而分化，2017下半年以及2018年的熱點也就是國內用戶的研究熱點。從目前而言，有如下幾個領域：A  二維材料——以石墨烯為代表的二維材料逐步從實驗室走入應用，加之國家政策的引導，該領域對AFM的需求會持續，而且會逐漸從以高校研究所為主轉變為高校研究所和企業(及測試平臺)并重。B  半導體相關——半導體領域本就是AFM應用最廣最深的領域，隨著國內各研究單位對技術的突破，以及“核高基”項目的推進，這個領域對AFM的需求，尤其是對具備完善電磁掃描技術的AFM的需求會比較旺盛。C  傳統材料學領域——這個領域一直是AFM的采購大戶，最近半年依然會占據很大份額。D  生命科學領域——AFM曾經在上世紀九十年代后期至本世紀初前幾年在生命科學領域曇花一現。但因為當時的技術粗糙，無論是液體環境中的分辨率還是對軟樣品的掃描，都無法滿足該領域的需求。但是經過近十年的技術發展，各廠商都有針對性的推出了一些新技術。有的面向高分辨率，有的面向力學性能測試，有的面向長時間原位持續觀察。近幾年來這些技術已經吸引到一些用戶的關注，各廠商也持續在此領域重點開拓，應該會有一部分市場。