在環境條件下,大多數樣品形成液體彎月層。因此,保持探針尖端足夠靠近樣品,以使短程力變得可檢測,同時防止尖端粘附到表面,這對于環境條件下的接觸模式來說是一個主要問題。動態接觸模式(也稱為間歇接觸、交流模式或分接模式)被開發來繞過這個問題。[6] 如今,在環境條件或液體中操作時,分流模式是最常用的原子力顯微鏡模式。
在 敲擊模式中,懸臂被驅動以在其共振頻率或附近上下振蕩。這種振蕩通常通過懸臂支架中的小壓電元件來實現,但是也有其他可能性,包括交流磁場(具有磁懸臂)、壓電懸臂或用調制激光束周期性加熱。這種振蕩的振幅通常從幾納米到 200 nm。在敲擊模式下,驅動信號的頻率和振幅保持恒定,只要沒有漂移或與表面的相互作用,就會導致懸臂振蕩的恒定振幅。當探針靠近樣品時,尖端靠近表面時懸臂上的作用力、范德華力、偶極-偶極相互作用、靜電力等導致懸臂振動的幅度改變(通常減小)。該振幅用作進入電子伺服系統的參數,該伺服系統控制樣品上方懸臂的高度。當懸臂在樣品上掃描時,伺服機構調整高度以保持設定的懸臂振幅。敲擊原子力顯微鏡 通過對尖端與樣品表面間歇接觸的力進行成像來產生圖像。
盡管在振動的接觸部分施加的峰值力可能比接觸模式中通常使用的大得多,但是與接觸模式中施加的力相比,敲擊模式通常減少了對表面和尖端的損傷。這可以用施加力的持續時間短來解釋,并且因為在敲擊模式下尖端和樣品之間的側向力明顯低于接觸模式。敲擊模式成像足夠溫和,甚至支持脂質雙分子層或吸附的單個聚合物分子成像(例如,合成聚電解質的0.4 nm厚鏈)。通過適當的掃描參數,單個分子的構象可以保持數小時不變,[7] 甚至單分子馬達也可以在移動時成像。
當在敲擊模式下操作時,懸臂相對于驅動信號的振蕩相位也可以被記錄。該信號通道包含關于懸臂在每個振蕩周期中消耗的能量信息。包含不同硬度或不同粘附特性區域的樣品可以在該通道中產生在形貌圖像中不可見的對比度。然而,從相位圖像中以定量方式提取樣品的材料特性通常是不可行的。