原子力顯微鏡掃描成像主要是根據(jù)表面地勢(mophology)和表面力的變化來進(jìn)行的，所以微探針可以直接掃描樣品表面(探針與表面接觸)，這種掃描模式稱為接觸掃描模式(Contactmode)。另一種掃描模式稱為輕敲模式(Tappingmode)，在這種模式下微探針點(diǎn)擊樣品表面，只要點(diǎn)擊點(diǎn)足夠多的話同樣可以得到表面地勢信息。微探針也可以在樣品表面保持一定高度(探針與表面沒有接觸)進(jìn)行掃描，這種掃描模式就是通常說的非接觸掃描模式。

原子力顯微鏡在礦物表面電性研究中的應(yīng)用，電泳和滴定技術(shù)是研究礦物顆粒表面電性的常用手段，經(jīng)典的動(dòng)電理論是基于均勻帶電的球形顆粒，只能測定顆粒的整體性質(zhì)，且沒有考慮顆粒形狀和結(jié)構(gòu)異向，針對高嶺石和綠泥石等各向異性的礦物，通過顆粒的電泳運(yùn)動(dòng)不能準(zhǔn)確分析出礦物表面電性。原子力顯微鏡技術(shù)能獲得特定的面或者點(diǎn)的信息，并能針對納米級別顆粒表面第一層進(jìn)行檢測，是精確測定礦物表面電性的有效手段。原子力顯微鏡測定礦物表面電性方法如下:在不同pH條件下測量氮化硅針尖或已知Zeta電位的膠體顆粒與礦物顆粒間相互作用力，根據(jù)“同性相斥異性相吸”的原理，將作用力與DLVO理論模型進(jìn)行擬合，即可獲得不同pH時(shí)的動(dòng)電位和表面電荷密度，從而精確測定礦物表面電性。Yin利用這種方法推斷出DLC針尖零電點(diǎn)。當(dāng)pH大于4時(shí)DLC針尖與玻璃基底間的作用力為斥力，由于玻璃基底等電點(diǎn)約為2，可知pH大于4時(shí)DLC針尖帶負(fù)電;當(dāng)pH等于4時(shí)，針尖與玻璃基底之間沒有靜電作用力，可推斷DLC針尖的等電點(diǎn)約為4。將DLC針尖和玻璃基底間的力－距離關(guān)系曲線與DLVO理論模型擬合，計(jì)算出不同pH值時(shí)DLC針尖的表面電荷密度和表面電位，結(jié)果表明DLC針尖的等電點(diǎn)約為4，且當(dāng)pH大于4時(shí)針尖表面電荷幾乎保持不變。

Gupta通過定向沉積的方法將高嶺石硅氧四面體晶面和鋁氧八面體晶面獨(dú)立出來，然后通過原子力顯微鏡分析兩個(gè)晶面的表面電性。選擇彈簧常數(shù)為0．15N/m、大小為120nm的氮化硅探針。為減小基底的影響，選取大小為懸臂梁針尖2～3倍的高嶺石顆粒進(jìn)行力的測定，獲得的力－距離關(guān)系曲線采用適用于金字塔針尖和平滑基底相互作用的DLVO理論進(jìn)行擬合。

氮化硅針尖與高嶺石硅氧四面體和鋁氧八面體晶面間的作用力與距離如表2。在所研究的pH(pH4～10)條件下，硅氧四面體晶面和氮化硅針尖間的作用力主要為斥力，pH＞4時(shí)，氮化硅針尖帶負(fù)電，表明高嶺石硅氧四面體晶面在pH4～10之間帶負(fù)電，其零電點(diǎn)可能在pH＜4的范圍內(nèi)。pH4、5、6條件下，鋁氧八面體晶面和氮化硅針尖間的作用力主要為引力，說明其表面帶正電;pH8和10時(shí)，作用力為斥力，表明鋁氧八面體晶面帶負(fù)電。可推斷鋁氧八面體晶面的零電點(diǎn)在pH6和8之間。pH4時(shí)，氮化硅探針與高嶺石鋁氧八面體晶面的引力(－0．30nN)比與硅氧四面體的斥力(+0.15nN)大，pH＞5時(shí)，硅氧四面體斥力大于鋁氧八面體晶面引力。氮化硅探針與硅氧四面體晶面的長程靜電斥力作用范圍比與鋁氧八面體晶面的靜電引力范圍大10nm，這表明，在較遠(yuǎn)距離時(shí)，硅氧四面體斥力具有重要的影響，pH＞5時(shí)超過鋁氧八面體的引力。因此，若不考慮端面，綜合鋁氧八面體和硅氧四面體的作用力，pH4時(shí)高嶺石帶正電，pH＞5時(shí)帶負(fù)電。

將實(shí)驗(yàn)曲線和DLVO理論擬合可獲得不同pH時(shí)硅氧四面體和鋁氧八面體的表面電位和表面電荷密度(見圖9)。由圖可知鋁氧八面體等電點(diǎn)在pH6和8之間，當(dāng)pH從4增加至10時(shí)，表面電位從+50mV變化至－37mV;硅氧四面體零電點(diǎn)pH＜4，在整個(gè)pH范圍內(nèi)表面電位為負(fù)值，當(dāng)pH從4增加至8時(shí)，表面電位從－36mV變化至－67mV。這對分析高嶺石特定表面動(dòng)電性質(zhì)具有重要意義。