原子力显微镜化学力谱技术是一种基于原子力显微镜的纳米尺度力学测量技术，它通过探测探针与样品表面之间的相互作用力来获取样品的机械信息。在化学力谱分析中，探针逐渐接近样品表面，然后撤离，期间系统精确记录下作用力的变动，形成力-距离曲线。
力-距离曲线在化学力谱分析中起着至关重要的作用。它反映了探针与样品表面之间相互作用力随距离的变化关系，包含了丰富的样品表面信息。通过分析力-距离曲线，可以获取样品的表面形貌、粘附力、弹性模量等机械性能参数。例如，在曲线接近表面时，如果尖端和样品之间存在吸引力或排斥力，可以分别通过悬臂向下或向上弯曲来测量它们；在排斥部分，尖端与样品接触，并在进一步运动时弯曲，该部分称为净排斥部分，反映了样品的硬度或弹性模量；在缩回时的排斥部分和拔出阶段，则可以获取样品的粘附力信息。
原子力显微镜（AFM）测量粘附力的基本原理是利用探针与样品表面原子间的微弱相互作用力。当探针针尖靠近样品表面时，针尖原子与样品原子之间会产生吸引力或斥力，这种力作为反馈信号维持针尖与样品间作用力恒定，同时针尖在样品表面扫描，描绘出样品表面的高低起伏。测量过程中涉及的关键组件及其作用包括：探针，附着在弹性悬臂上，用于与样品表面相互作用；悬臂，因探针与样品表面的相互作用力而发生微小位移；激光源，发射激光束照射在悬臂背面；光电探测器，接收反射光束并捕捉悬臂的位移变化，将其转换为电信号；反馈系统，根据电信号调整探针与样品间的距离，以保持作用力恒定。
原子力显微镜的振幅-距离，特指在动态模式（如轻敲模式）下，探针悬臂的振动振幅随探针-样品距离（或驱动频率）变化的关系曲线。在测量振幅-距离曲线时，探针在固定驱动频率（通常在其自由共振频率附近）下振动，然后控制探针逐渐逼近样品表面，同时记录振幅的变化。在远离表面时，振幅保持为自由振幅。当探针接近表面进入相互作用区域时，由于耗散力和弹性力的作用，振幅开始减小。振幅曲线包含了丰富的界面相互作用信息。其主要用途包括：首先，确定成像时的最佳设定点振幅。通常选择在振幅曲线斜率较大的线性区域，以保证反馈的灵敏度。其次，通过分析振幅曲线的形状，可以定性了解相互作用的性质，如粘附力、耗散特性。第三，结合理论模型（如简谐振子模型），可以定量提取样品的力学性质信息。第四，在力-距离曲线测量中，振幅信号是重要组成部分。此外，通过监测振幅随频率的变化（即共振曲线），可以精确得到悬臂的共振频率和品质因数，用于探针校准和环境特性分析。因此，振幅曲线是理解和优化动态模式操作的重要工具。
Phase–distance（φ–z）曲线是在轻敲模式（Tapping Mode / AM-AFM）下探针相位差 φ 随针尖–样品距离 z 变化的曲线。它直接反映：针尖在振动过程中，能量耗散随距离的变化。
原子力显微镜（AFM）Frequency-distance（F-z）曲线，核心是在调频（FM）模式下，记录探针悬臂共振频率随针尖 - 样品间距 z 变化的曲线，本质是力梯度→有效刚度→共振频移的物理转换，用于定量表征针尖 - 样品相互作用。
针尖增强拉曼光谱（TERS）是一种将扫描探针显微镜（SPM） 与拉曼光谱相结合的强大分析技术。它巧妙地解决了传统拉曼光谱的两个核心痛点：信号太弱和空间分辨率受衍射极限限制的问题。
其工作原理可以概括为：利用一个金属或金属包覆的纳米探针，在样品表面特定区域产生极强的局域电磁场，从而将针尖下方极小区域内（纳米尺度）的拉曼信号放大百万倍以上，实现高灵敏度、高空间分辨的化学"指纹"识别。
