Také po vzniku AFM se začaly objevovat metody, které její základní princip různým způsobem upravovaly. Uvedeme zde některé z nich se stručnou charakteristikou.
 |
| Vliv topografie na síly tření. Žlutá oblast vykazuje vyšší tření, vyznačeny jsou zkruty nosníku. První graf odpovídá průběhům třecí síly (projevuje se i sklon povrchu), druhý pak topografickému ohybu. Po odečtení obou křivek prvního grafu stále zůstává vliv topografie (červená křivka). |
Mikroskopie bočních sil
(LFM) měří síly, které vznikají při tažení hrotu po povrchu vzorku a způsobují zkroucení nosníku (pro správnou interpretaci je nutné, aby se zkroucení projevovalo nezávisle na ohybu). Zpravidla se jedná o síly tření, které dovolují mapování mechanických vlastností a často i rozlišení mezi materiálově různými oblastmi. Při velkých zvětšeních se občas v signále objevují nesymetrie, které by tam dle očekávání neměly být, zvláště v případě dobře uspořádaných hrotů. Mechanismem, který nesymetrie způsobuje, může být „přilepování“. Ačkoliv se nosník posunuje ve směru skenování, hrot zůstává v místě energeticky výhodném a boční síla narůstá. Až dosáhne kritické hodnoty, dojde k odtržení a přeskoku do nové polohy (stick–slip proces). Do bočních sil se rovněž promítají sklony na povrchu, které užitečný signál zašumují. Zpravidla se předpokládá, že nezávisí na směru skenování a odečtením obrazů v inverzních směrech se vliv topografie odstraní, což ale neplatí zcela, protože hrot je při stejném normálovém zatížení (daném nastavení zpětné vazby) vystaven různým silám při stoupání a klesání a při vzestupu působí ještě „kolizní“ síla (hrot do povrchu může narážet). Při odečteníobrazů proto nedojde k úplnému odstranění topografie, ale jen ke korekci.
Mikroskopie modulovaných sil
(FMM) používá modulační techniku v dotykovém režimu s konstantní silou. Necháme-li vzorek vibrovat se stálou amplitudou a frekvencí nad mezní frekvencí zpětné vazby, bude s toutéž frekvencí kmitat i hrot, který je s ním v kontaktu. Amplituda jeho kmitů však bude záviset na elastických vlastnostech vzorku v místě doteku. Měření je možno provádět současně s AFM, jejíž obraz se získává z napětí na piezokeramice.
Mikroskopie fázových rozdílů
(PDM) je použitelná s jakoukoliv vibrační technikou a spočívá v registrování změn ve fázovém zpoždění mezi budicím a detekovaným signálem. Je schopna detekovat změny v elasticitě, tření nebo adhezi. Používá se jako analogie FFM pro vzorky měřitelné jen bezkontaktně.
Mikroskopie elektrostatických sil
(EFM) je obdobou magnetické mikroskopie, mapuje sílu vzniklou po přiložení napětí V mezi vzorek a hrot, jejíž velikost je V2(∂C)/(∂z), kde C je kapacita systému, zahrnující i vcelku nevyužitelnou kapacitu mezi vzorkem a nosníkem (která je sice větší, ale má malý gradient). Do obrazu se promítají nehomogenity topografie, permitivity či nábojové hustoty.
Mikroskopie příčných sil
(TDFM) využívá nosníku, který je umístěn kolmo ke vzorku a je rozkmitáván v rovině rovnoběžné se vzorkem. Interakcí se vzorkem se mění koeficient tlumení a tím i amplituda a rezonanční frekvence, jejichž variace lze použít k sestavení obrazu.
Mikroskopie disipativních sil
(DFM) mapuje výkon, který nosník ztrácí interakcí se vzorkem. Disipace vzniká následkem hystereze v adhezi mezi vzorkem a hrotem, ale projevují se i jiné principy, protože DFM je možno realizovat s atomárním rozlišením. Výhodou metody je možnost mapovat rozložení hustoty fononů vzorku podél povrchu (v přiblížení obraz závisí jen na vlastnostech vzorku, nikoliv hrotu, což je jistá analogie k STM).
Mikroskopie ultrazvukových sil
(UFM) využívá ultrazvukové excitace vzorku, především pro mapování materiálových vlastností. Druhým důvodem může být větší citlivost k silovým gradientům pro vyšší ohybové řády nosníku. Klasická mikroskopie využívá „lineární“ režim detekce, v němž je sledována amplituda a fáze pohybu nosníku. V UFM je použit „nelineární“ režim, při němž se detekuje vzorkem generovaná ultrazvuková síla. Při ultrazvukovém kmitání je modulována vzdálenost hrot–vzorek mezi maximální a minimální hodnotou, které jsou určeny amplitudou buzení a nastavením síly (setpoint). Je-li amplituda kmitů malá, vzdálenost se mění jen v lineární oblasti F–s křivky a středovaná síla odpovídá přednastavené. Pro velké amplitudy se však už projeví nelinearita, středovaná síla obsahuje přídavnou sílu (ultrazvukovou) a tím přídavné ohnutí nosníku → lze provádět mikroskopii.