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STM和AFM的原理及出现异常情况的处理方法
STM（ScanningTunnelingMicroscope，扫描隧道显微镜）和AFM（AtomicForceMicroscope，原子力显微镜）是两种非接触且高分辨率的显微镜技术，分别基于隧道效应和原子力探测。
STM的原理是通过在样品表面和探针之间应用一个微小的电压差来利用隧道效应测量样品表面的形貌和电子结构。具体来说，STM由一个锥形探针和一个移动的样品构成。探针和样品之间的电流与描绘样品表面的形貌和拓扑结构相关。当样品与探针之间存在电子波函数的重叠时，就会产生一个电流。隧道电流的大小与隧道气隙的几何形状、电子态密度和应用的电压之间的关系密切相关。通过改变电压，可以调整隧道电流，从而测量样品表面的形貌和电子结构。
AFM的原理基于原子力探测，通过感应探测器探测样品表面的力变化，从而实现对样品表面形貌的测量。在AFM中，探针尖端附着在一个非常细小的悬臂梁上，并以常数力保持探针和样品之间间隔不变。当探针移动在样品表面上时，探针尖端所受到的力会发生变化，这个变化反映了样品表面的高低起伏。通过测量探针悬臂梁的弯曲，就可以得到样品表面的拓扑图像。
虽然STM和AFM都是非常强大的显微镜技术，但在其应用中也有可能出现一些异常情况。
在STM中，一些常见的异常情况包括：
1.原子图像出现波纹状或均匀偏移：这可能是由于样品有机物的脱附导致的。解决方法是使用清洁样品或更换新的样品。
2.隧道电流不稳定：这可能是由于探针和样品之间的气隙不稳定或被污染导致的。解决方法是清洁和修整探针尖端，或者更换新的探针。
3.电子波函数与样品表面的相互作用：这可能导致电子波函数分散或者变得模糊。解决方法是调整隧道电流和样品表面的距离以优化隧道效应。
在AFM中，一些常见的异常情况包括：
1.探针失去灵敏度：这可能是由于探针尖端的磨损或者污染导致的。解决方法是更换新的探针。
2.探针与样品之间的粘附：这可能导致微小的颗粒附着在样品表面，从而干扰测量结果。解决方法是使用适当的清洁方法，例如使用气体喷射或化学方法去除颗粒。
3.探针与样品之间的粘附力变化：这可能是由于样品表面的化学性质发生变化或者温度变化导致的。解决方法是调整测量参数以适应这些变化。
总之，STM和AFM作为强大的显微镜技术，可以提供高分辨率的样品表面形貌和电子结构信息。然而，在其应用中也可能出现一些异常情况，需要采取适当的处理方法。重要的是，根据具体情况选择合适的方法，以确保获得准确和可靠的显微镜测量结果。