一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，包括下列步驟：(1)將BOOP薄膜固定在強(qiáng)磁鐵的上面，并將磁鐵放于樣品臺(tái)上；(2)按照常規(guī)方法對(duì)固定在磁鐵上方的BOPP薄膜成像，選取一處較為平坦的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域；(3)在目標(biāo)區(qū)域驅(qū)動(dòng)探針使針尖壓入BOPP薄膜并停留；(4)驅(qū)動(dòng)探針離開BOOP膜，重復(fù)壓入和退針動(dòng)作。本發(fā)明操作簡單，耗時(shí)少，并能夠有效去除粘連在針尖上的磁性污染物，重復(fù)使用污染被清除后的探針。
【專利說明】一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種磁力顯微鏡針尖磁性污染的清洗方法。

【背景技術(shù)】
[0002]磁力顯微鏡(Magnetic Force Microscope, MFM)是一種用來探測(cè)樣品表面磁疇強(qiáng)度及其分布的表面分析儀器。磁力顯微鏡是通過控制針尖與樣品之間的作用力來成像的，因此由磁力顯微鏡掃描得到的圖像是否準(zhǔn)確反映樣品的磁疇結(jié)構(gòu)，與針尖的表面結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，針尖決定著顯微鏡的分辨率和掃描成像的質(zhì)量。磁力顯微鏡探針通常鍍有Fe、Co、Ni等薄膜，易受到磁場(chǎng)的影響產(chǎn)生磁性，而磁力顯微鏡操作對(duì)象通常是具有磁性的樣品，因此針尖不可避免會(huì)被污染，吸附有磁性污染物，降低成像質(zhì)量。目前，一根磁性鍍膜探針價(jià)格約為200元，被污染的探針棄之不用會(huì)提高成本。所以，簡單有效去除針尖磁性污染物是一項(xiàng)具有意義的研宄課題。
[0003]目前，清洗探針的方法有二種。第一種是使用超聲清洗機(jī)對(duì)探針進(jìn)行清洗，將探針粘在小裝置上放入去離子水或洗滌劑中進(jìn)行超聲清洗，這種方法在取放探針時(shí)對(duì)操作者要求比較高。此外，將探針貼在裝置上可能會(huì)對(duì)探針造成二次污染。第二種是利用離子轟擊探針表面，可以將探針表面的污染物用離子清除。這種方法清洗速度高，選擇性好，對(duì)清除有機(jī)物比較有效。缺點(diǎn)是表面易產(chǎn)生氧化物，對(duì)污染嚴(yán)重的探針清洗效果不好。第三種是用污染探針擠壓聚丙烯薄膜，利用有機(jī)膜的特性將污物粘下來，這種方法可以在不取下探針的情況完成對(duì)探針的清洗，但是該方法對(duì)輕度污染探針清洗效果較好，對(duì)嚴(yán)重的磁性污染效果比較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，該方法操作簡單，耗時(shí)少，針對(duì)嚴(yán)重的磁性污染有較好的清洗效果。
[0005]本發(fā)明清洗磁力顯微鏡針尖的方法，包含以下步驟:
[0006](I)將BOPP膜切片，放入去離子水中超聲清洗3遍，每次5-10min，清洗結(jié)束后將BOPP薄膜干凈面朝上固定在強(qiáng)磁鐵上。
[0007](2)將制備好的樣品放置于樣品臺(tái)上，使用磁力顯微鏡對(duì)BOPP薄膜進(jìn)行成像，選取一處較為平坦區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域，并將探針移至目標(biāo)區(qū)域。
[0008](3)驅(qū)動(dòng)探針壓入BOPP薄膜中，壓入深度為50-100nm，停留時(shí)間為5s。
[0009](4)驅(qū)動(dòng)探針抬起，向一方平移一段距離，重復(fù)壓入和抬起動(dòng)作，重復(fù)5次。
[0010]在控制針尖壓入BOPP薄膜時(shí)，首先操縱磁力顯微鏡在輕敲模式下掃描圖像，然后選擇表面平坦的目標(biāo)區(qū)域。將磁力顯微鏡操作模式換為接觸模式，修改磁力顯微鏡操作系統(tǒng)的Setpoint值，給針尖提供向下的壓力，控制針尖壓入BOPP薄膜50_100nm，使針尖在薄膜中停留4-6s穩(wěn)定后，抬起探針。
[0011]在重復(fù)下針時(shí)控制針尖偏離第一次下針時(shí)的位置，重復(fù)下針和抬起動(dòng)作4-6次。
[0012]所述BOPP薄膜為普通型雙向拉伸聚丙烯薄膜，厚度為20-40 μ m。
[0013]所述強(qiáng)磁鐵為釹鐵硼磁鐵。
[0014]所述強(qiáng)磁鐵為直徑1cm，厚度2_的圓形薄片。
[0015]所述步驟(I)中對(duì)BOPP膜進(jìn)行超聲清洗時(shí)，采用大功率240-320W超聲3-5次，每次超聲5-10min。
[0016]所述步驟⑵、(3)中選擇表面平坦的目標(biāo)區(qū)域范圍為(1-5 μ m) X (1-5 μ m)。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明方法操作簡單，耗時(shí)少，針對(duì)嚴(yán)重的磁性污染有較好的清洗效果。本發(fā)明使用的BOPP膜為普通型雙向拉伸聚丙烯膜，厚度為20-40 μ m，強(qiáng)磁鐵為釹鐵硼磁鐵，磁鐵為直徑為Icm厚度2_的圓形薄片，能夠有效去除粘連在針尖上的磁性污染物，重復(fù)使用污染被清除后的探針。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明方法示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明方法進(jìn)行探針清洗的過程示意圖；
[0020]圖3顯示本發(fā)明方法污染探針的清洗前的照片；
[0021]圖4顯示本發(fā)明方法只使用強(qiáng)磁鐵探針清洗后的照片；
[0022]圖5顯示本發(fā)明方法同時(shí)使用BOPP薄膜和強(qiáng)磁鐵針尖清洗前的照片；
[0023]圖6顯示本發(fā)明方法同時(shí)使用BOPP薄膜和強(qiáng)磁鐵針尖清洗后的照片。

【具體實(shí)施方式】
[0024]結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施方式和所達(dá)到的功能、效果。本發(fā)明清除的對(duì)象是磁性探針上的磁性污染。BOPP薄膜選用普通型雙向拉伸聚丙烯膜薄膜，使用前進(jìn)行超聲清洗，清洗溶液為去離子水，超聲清洗3-5次每次5-10min，使BOPP薄膜操作面向上。BOPP薄膜清洗結(jié)束后干燥，并固定在強(qiáng)磁鐵上，邊緣用少量指甲油粘附。
[0025]本發(fā)明實(shí)例中進(jìn)行磁性探針清洗過程中所使用的磁力顯微鏡是JPK Nanoffizard,探針是BudgetSensors Multi75M_G，針尖是鈷鍍膜針尖，觀察針尖的掃描電鏡是FEIQuanta250FEGo
[0026]如圖1所示，I為磁力顯微鏡樣品臺(tái)，2為釹鐵硼強(qiáng)磁鐵，3為普通型雙向拉伸聚丙烯薄膜(Β0ΡΡ薄膜)，4為磁性污染探針。操作中將BOPP薄膜3固定在釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2上并放置在磁力顯微鏡樣品臺(tái)I上，控制磁性污染探針4壓入BOPP薄膜3中進(jìn)行清洗。
[0027]實(shí)例I
[0028]如圖2所示，釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2表面不加BOPP薄膜3，將磁性污染探針4放于磁力顯微鏡上，設(shè)備設(shè)置為接觸模式，將釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2放置于磁力顯微鏡樣品臺(tái)I上，對(duì)釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2進(jìn)行掃描成像，選取平整區(qū)域作為新的掃描區(qū)域，操縱磁性污染探針4靠近釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2表面，待穩(wěn)定后進(jìn)一步設(shè)定Setpoint值，增大磁性污染探針4的壓力使磁性污染探針4與釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2相接觸，注意Setpoint的設(shè)定不能過大，接觸停留5s后退磁性污染探針4。如圖3所示清洗后針尖上方的污染物和表面粘附程度較低的粒子被吸附下來，但是粘附比較強(qiáng)的粒子清洗效果較差。
[0029]實(shí)例2
[0030]如圖4所示在釹鐵硼強(qiáng)磁鐵2上面覆蓋BOPP薄膜3，設(shè)置磁力顯微鏡為接觸模式，將BOPP薄膜3固定在強(qiáng)磁鐵2上，并將固定好的樣品放置于磁力顯微鏡樣品臺(tái)I上，對(duì)BOPP薄膜3進(jìn)行掃描成像，選取平坦區(qū)域作為新的掃描區(qū)域，并操縱磁性污染探針4靠近BOPP薄膜3表面，待穩(wěn)定后增大Setpoint值，使磁性污染探針4壓入BOPP薄膜3，控制壓入深度在50-100nm，停留5s后退磁性污染探針4。如圖5所示為清洗后的針尖，磁性污染物很好的被清除掉。
[0031]提供以上實(shí)施例僅僅是為了描述本發(fā)明的目的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。不脫離本發(fā)明的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征包括下列步驟: (1)將BOPP薄膜即普通型雙向拉伸聚丙烯薄膜放入去離子水中，對(duì)BOPP膜進(jìn)行超聲清洗，將清洗好的BOPP薄膜固定在強(qiáng)磁鐵上； (2)對(duì)BOPP薄膜表面進(jìn)行成像，選取一處平坦區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域，將針尖移動(dòng)到目標(biāo)區(qū)域； (3)驅(qū)動(dòng)針尖壓入BOPP薄膜中，并使針尖在薄膜中停留；在驅(qū)動(dòng)針尖壓入BOPP薄膜時(shí)，首先操縱磁力顯微鏡在輕敲模式下掃描圖像，然后選擇表面平坦的目標(biāo)區(qū)域，將磁力顯微鏡操作模式換為接觸模式，同時(shí)給針尖提供向下的壓力，控制針尖壓入BOPP薄膜50-100nm，使針尖在薄膜中停留4_6s穩(wěn)定后，抬起探針； (4)驅(qū)動(dòng)探針退針離開薄膜，重復(fù)針尖壓入和退針動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征在于:所述BOPP薄膜為普通型雙向拉伸聚丙烯薄膜，厚度為20-40 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征在于:所述強(qiáng)磁鐵為釹鐵硼磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征在于:所述強(qiáng)磁鐵為直徑10_，厚度2_的圓形薄片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征在于:所述步驟(I)中對(duì)BOPP膜進(jìn)行超聲清洗時(shí)，采用大功率240-320W超聲3-5次，每次超聲5_10mino
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁力顯微鏡探針磁性污染的清洗方法，其特征在于:所述步驟(2)、(3)中選擇表面平坦的目標(biāo)區(qū)域范圍為(1-5 μ m) X (1-5 μ m)。
【文檔編號(hào)】B08B7/00GK104492760SQ201510021718
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月16日
【發(fā)明者】王作斌, 張超, 張文曉, 劉勁蕓, 董莉彤, 宋正勛, 翁占坤, 范思哲 申請(qǐng)人:長春理工大學(xué)