原子力显微镜的力谱

　　原子力显微镜的另一个主要应用(除了成像)是力谱，它直接测量作为尖端和样品之间间隙函数的尖端-样品相互作用力(测量的结果称为力-距离曲线)。对于这种方法，当悬臂的偏转被监测为压电位移的函数时，原子力显微镜的尖端向表面伸出或从表面缩回。这些测量已被用于测量纳米接触、原子键合、范德华力和卡西米尔力、液体中的溶解力以及单分子拉伸和破裂力。[10] 此外，原子力显微镜被用于在水环境中测量由于聚合物吸附在基底上而产生的色散力。[11] 几皮牛顿量级的力现在可以常规测量，垂直距离分辨率优于0.1纳米。力谱可以用静态或动态模式进行。在动态模式下，除了静态偏转之外，还监控关于悬臂振动的信息。[12]

　　该技术的问题包括没有直接测量尖端-样品分离，以及通常需要低刚度悬臂，这些悬臂倾向于“卡”在表面上。这些问题并非不可克服。已经开发了一种直接测量针尖-样品分离的原子力显微镜。[13] 可以通过在液体中测量或使用更硬的悬臂来减少咬合，但在后一种情况下，需要更灵敏的偏转传感器。通过对尖端施加小扰动，也可以测量结合的刚度(力梯度)。