非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针是一种用于非接触式原子力显微镜 (NC-AFM) 的特殊悬臂探针。NC-AFM 是一种高分辨率成像技术，探针悬浮在样品表面纳米级高度，无需直接物理接触。这些探针不依赖短程排斥力，而是检测范德华力、静电力或磁力等长程相互作用，从而可以在原子或分子水平上进行精确的形貌绘制。非接触式 AFM 探针通常采用锋利的硅或氮化硅探针尖端、优化的共振频率和高机械稳定性设计，以实现灵敏的振荡检测。由于它们避免了机械接触，因此非常适合分析柔软、脆弱或松散结合的表面，例如生物膜、聚合物薄膜和二维材料，从而最大限度地减少样品损坏和探针磨损。这些探针广泛应用于材料科学、纳米技术、表面物理学、生命科学和生物成像等领域，特别是在保持表面完整性至关重要的超高真空 (UHV) 或低温环境中。
根据QYResearch最新调研报告显示，预计2031年全球非接触式原子力显微镜（AFM）探针市场规模将达到0.67亿美元，未来几年年复合增长率CAGR为3.59%。
非接触式原子力显微镜（AFM）探针，全球市场总体规模
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全球非接触式原子力显微镜（AFM）探针市场前7强生产商排名及市场占有率（基于2024年调研数据；目前最新数据以本公司最新调研数据为准）
来源：QYResearch 设备及配件研究中心。行业处于不断变动之中，最新数据请联系QYResearch咨询。
全球范围内，非接触式原子力显微镜（AFM）探针主要生产商包括NanoWorld Holding, Bruker, Team Nanotec, NT-MDT, Rocky Mountain Nanotechnology, AppNano, K-TEK Nanotechnology等，其中前五大厂商占有大约88.54%的市场份额。
目前，全球核心厂商主要分布在欧美地区。
非接触式原子力显微镜（AFM）探针，全球市场规模，按产品类型细分，Type 1处于主导地位
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就产品类型而言，目前硅AFM探针是最主要的细分产品，占据大约71.56%的份额。
非接触式原子力显微镜（AFM）探针，全球市场规模，按应用细分，材料科学是最大的下游市场，占有36.53%份额。
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就产品类型而言，目前材料科学是最主要的需求来源，占据大约36.53%的份额。
全球非接触式原子力显微镜（AFM）探针规模，主要生产地区份额（按产值）
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全球主要市场非接触式原子力显微镜（AFM）探针规模
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主要驱动因素:
1. 纳米级研究和材料科学的进步
全球对纳米技术的关注——涵盖二维材料（例如石墨烯、六方氮化硼）、量子材料和纳米复合材料——催生了对高分辨率表面表征工具的迫切需求。非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针在这一领域表现出色：它们无需物理接触即可提供原子级成像精度，避免对精密的纳米级结构造成损伤。例如，在下一代储能技术（例如固态电池）的开发中，这些探针使研究人员能够绘制电极表面纳米结构图并分析离子扩散行为，从而加速能量密度和循环寿命的优化。随着纳米技术渗透到电子、航空航天和环境科学等领域，对非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针进行精确纳米级分析的需求已成为核心增长动力。
2. 生命科学和生物医学领域应用日益广泛
在生命科学领域，非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针已成为研究柔软易碎生物样品（例如活细胞、蛋白质、DNA 链）不可或缺的工具。与接触式探针不同，其非侵入性特性可保持样品完整性，从而能够实时观察动态生物过程，例如抗体-抗原结合或细胞膜变形。这一特性支持个性化医疗（例如设计靶向癌症疗法）和药物研发（例如评估药物与细胞受体的相互作用）领域的关键进展。
3. 无损检测 (NDT) 需求不断增长
在航空航天、汽车和精密制造等行业，人们越来越重视无损检测，以确保组件的可靠性，同时又不损害结构完整性。非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针能够对微尺度特征进行无损检测，例如涡轮叶片或微芯片封装中微小的表面裂纹，而这些是传统方法（例如光学显微镜、超声波）无法检测到的。例如，在航空航天领域，这些探针有助于识别飞机部件中因疲劳引起的纳米裂纹，从而提高安全性。随着全球安全和质量标准日益严格，对高精度、无损检测工具的需求将推动非接触式原子力显微镜（AFM）探针市场的持续增长。
主要阻碍因素:
1. 制造成本和拥有成本高
非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针需要超精密制造工艺（例如电子束光刻和反应离子刻蚀）和高性能材料（例如高纯度硅、氮化硅或类金刚石碳）。生产过程中严格的质量控制——包括确保纳米级的探针尖端曲率和稳定的谐振频率——进一步推高了制造成本。此外，最终用户通常需要投资配套的高端 AFM 系统（而非独立探针）和定期校准服务，这为预算有限的小型研究机构或企业带来了较高的进入门槛。
2. 激烈的市场竞争和集中度
非接触式 AFM 探针市场由老牌国际企业（例如布鲁克、NanoWorld）主导，他们在核心技术、品牌知名度和全球分销网络方面拥有优势。新进入者，尤其是中小企业，在产品性能、成本控制和客户信任方面面临竞争挑战。现有参与者之间的价格竞争进一步挤压了利润空间，打击了潜在投资者的积极性，并限制了创新型初创企业的进入。
3. 样品和环境兼容性有限
没有任何一种非接触式原子力显微镜 (AFM) 探针能够适应所有样品类型和测量环境。例如，针对硬质半导体晶圆优化的探针可能会损坏软质生物样品，而针对室温环境设计的探针可能会在超高真空或腐蚀性环境中失效。这要求用户为不同的应用购买多种类型的探针，从而增加了总体成本和操作复杂性。“通用”探针的缺乏限制了市场渗透到更广泛应用场景的能力。
行业发展机遇:
高分辨率成像需求不断增长：纳米技术和材料科学领域的研究日益深入，推动了对能够实现原子级分辨率且样品损伤最小的探针的需求。
生命科学应用的扩展：非接触式 AFM 探针越来越多地用于对精细的生物样品（例如细胞和生物分子）进行成像，且不会造成样品变形。
AFM 仪器和探针制造商之间的合作日益密切：硬件和探针设计之间的更紧密集成提高了成像精度和系统兼容性。
注重可持续性和质量控制：制造商正在强调洁净室生产、可回收材料和严格的针尖质量检查，以确保高性能并减少浪费。
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