非接触原子力显微镜
非接触原子力显微镜（nc-AFM），也称为动态力显微镜（DFM），是原子力显微镜的一种模式，它本身就是一种扫描探针显微镜。在nc-AFM中，将一个尖锐的探针靠近（埃级）移动到研究中的表面，然后将探针光栅扫描穿过表面，然后根据扫描期间的力相互作用构建图像。探头连接到谐振器，通常是硅悬臂梁或石英晶体谐振器。在测量期间，传感器被驱动以使其振荡。
非接触原子力显微镜的操作模式
下面介绍了两种最常见的nc-AFM操作模式，即频率调制(FM)和幅度调制(AM)。
非接触原子力显微镜传感器
力测量
亚分子成像
亚分子分辨率可以在恒定高度模式下实现。在这种情况下，以小的甚至亚埃级振荡幅度操作悬臂至关重要。然后，频移与幅度无关，并且对短程力最敏感，可能在较短的尖端-样本距离内产生原子尺度对比。qplus传感器满足小幅度的要求。基于qplus传感器的悬臂梁比普通硅悬臂梁更硬，允许在负力状态下稳定运行而不会出现不稳定。刚性悬臂的另一个好处是可以在进行AFM实验时测量STM隧道电流，从而为AFM图像提供补充数据。为了将分辨率提高到真正的原子尺度，悬臂尖端顶点可以用具有众所周知的结构和合适特性的原子或分子进行功能化。尖端的功能化是通过将选定的粒子拾取到尖端顶点的末端来完成的。CO分子已被证明是尖端功能化的重要选择，但也研究了其他可能性，例如Xe原子。反应性原子和分子，例如卤素Br和Cl或金属，已被证明在成像方面表现不佳。使用惰性尖端顶点，可以在仍然稳定的条件下更接近样品，而反应尖端有更大的机会意外移动或从样品中拾取原子。在靠近样品的排斥力域中获得原子对比，由于尖端和样品之间的重叠波函数，频移通常归因于泡利排斥。另一方面，范德华相互作用只是为总力增加了一个漫反射背景。在拾取过程中，CO分子自行定向，使碳原子附着在金属探针尖端。如图所示，CO分子由于其线性结构，在扫描过程中可以弯曲，同时承受不同的力。这种弯曲似乎是对比度提高的主要原因，尽管它不是对不同尖端终端（例如单个氧原子）的原子分辨率的一般要求，它表现出可忽略的弯曲。此外，CO分子的弯曲增加了其对图像的贡献，这可能会在不存在键的位置产生键状特征。因此，在解释使用弯曲尖端分子（例如CO）获得的图像的物理意义时，应该小心。
显著成果
nc-AFM是xxx种实现真正原子分辨率图像的AFM形式，而不是在非反应性和反应性表面上对多个接触进行平均。nc-AFM是xxx种获得亚原子分辨率图像的显微镜形式，最初是在尖端原子上，后来在铜上的单个铁吸附原子上。nc-AFM是xxx种在真实空间中直接成像化学键的技术，见插图。该分辨率是通过在尖端的顶点上拾取单个CO分子来实现的。nc-AFM已被用于探测一对分子之间的力相互作用。