AFM-SPM分析器Skill afm-spm-analyzer

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name: afm-spm-analyzer description: 用于纳米尺度形貌、力学及电学性质表征的原子力显微镜与扫描探针显微镜技能 allowed-tools:

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• Bash metadata: specialization: 纳米技术 domain: 科学 category: 显微镜表征 priority: high phase: 6 tools-libraries:
  • Gwyddion
  • WSxM
  • NanoScope Analysis
  • SPIP

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AFM-SPM 分析器

目的

AFM-SPM 分析器技能提供全面的原子力显微镜和扫描探针显微镜数据分析，用于纳米尺度表面表征，包括形貌、力学性质和电学测量。

能力

• 形貌成像与分析
• 表面粗糙度计算（Ra, RMS）
• 力-距离曲线分析
• 纳米压痕与力学性质映射
• 开尔文探针力显微镜（KPFM）
• 导电原子力显微镜测量

使用指南

AFM 分析工作流

1. 形貌分析

   • 应用平面平整度校正
   • 去除伪影与噪声
   • 计算粗糙度参数

2. 力学性质映射

   • 校准悬臂梁弹性常数
   • 应用接触力学模型
   • 生成模量分布图

3. 电学测量

   • 校准功函数参考
   • 映射表面电势
   • 测量局部电导率

流程集成

• 多模态纳米材料表征流程
• 原位表征实验设计
• 薄膜沉积工艺优化

输入模式

{
  "data_file": "string",
  "analysis_type": "topography|force_curves|mechanical|electrical",
  "cantilever_specs": {
    "spring_constant": "number (N/m)",
    "tip_radius": "number (nm)"
  }
}

输出模式

{
  "topography": {
    "Ra": "number (nm)",
    "RMS": "number (nm)",
    "Rmax": "number (nm)",
    "image_path": "string"
  },
  "mechanical": {
    "modulus": "number (GPa)",
    "adhesion": "number (nN)",
    "deformation": "number (nm)"
  },
  "electrical": {
    "surface_potential": "number (mV)",
    "work_function": "number (eV)"
  }
}