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扫描探针显微镜旋转样品台的开发及应用
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作者 蒯伟杰 田罡 王杰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第9期33-36,共4页
使用扫描探针显微镜对各向异性材料进行面内方向表征测试时,需进行样品的原位旋转,但目前并没有成熟的解决方案。因此,基于扫描探针显微镜研发了一种多层结构的原位旋转样品台及定位方法。配合定位片完成1次定轴心操作后,更换新样品或... 使用扫描探针显微镜对各向异性材料进行面内方向表征测试时,需进行样品的原位旋转,但目前并没有成熟的解决方案。因此,基于扫描探针显微镜研发了一种多层结构的原位旋转样品台及定位方法。配合定位片完成1次定轴心操作后,更换新样品或改变同一样品测试位置,均无须再进行繁琐定位和调整,大幅度提高了测试效率。由于引入了定位片,定轴心操作无需对样品进行标记或专门寻找具有明显特征的特殊观测点作为参照,增强了样品的普适性。此外,使用该旋转台对PbTiO_(3)薄膜的面内、面外压电响应进行表征,并重构了其三维铁电畴,使电畴信息分析更为直观。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 旋转台 铁电畴 三维重构
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扫描探针显微镜下微纳结构深度测量的校准方法(英文) 被引量:11
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作者 刘俭 谷康 +4 位作者 李梦周 由小玉 刘辰光 王宇航 谭久彬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期549-556,共8页
扫描探针显微镜(SPM)是微纳结构三维测量中的一项重要技术。然而,在测量过程中台阶或沟槽样品的边缘附近会出现不准确的轮廓,这就造成了深度测量的精度损失。为了避免深度测量的精度损失,分别建立了机械探针和光学探针的两个分析模型,... 扫描探针显微镜(SPM)是微纳结构三维测量中的一项重要技术。然而,在测量过程中台阶或沟槽样品的边缘附近会出现不准确的轮廓,这就造成了深度测量的精度损失。为了避免深度测量的精度损失,分别建立了机械探针和光学探针的两个分析模型,描述了不准确轮廓、样品深度和探针形状之间的耦合关系;在此基础上,提出了一种具有良好精度的深度测量标定方法。与现有的国际深度测量标准(W/3规则)进行比较,该方法提供了一个明确的边界来确定测量结果是否有效;此外,它还可以指导用户在执行测量之前选择适当的探针。 展开更多
关键词 计量学 深度测量 微纳结构 扫描探针显微镜
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基于互联网的扫描探针显微镜远程控制研究 被引量:13
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作者 吕露 楼柿涛 +6 位作者 蒋大真 张桂根 李永丰 胡钧 胡志强 张桂林 李民乾 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第4期45-47,共3页
在Internet信息传输的基础上 ,实现了数字化SPM的远程控制。用户首先在连接SPM的服务器上远程登陆 ,并取得不同的控制权。在得到主要操作人、协作者或旁观者的权力后 ,分别能远程直接控制SPM的全部参数、部分参数 ,或不能控制参数。
关键词 扫描探针显微镜 远程控制 INTERNET
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扫描探针显微镜的最新技术进展及应用 被引量:13
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作者 赵清亮 王景贺 +1 位作者 李旦 董申 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第1期69-75,共7页
本文在讨论SPM基本原理和应用的基础上,详细介绍了近期SPM的最新技术进展和成像模式以及拓展的应用领域,使我们能对SPM有一个全新的认识和了解,以便把它们更好地应用到研究领域中。
关键词 扫描探针显微镜 原子力显微镜 成像原理
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扫描探针显微镜进行细胞扫描时探针对于细胞活性的影响 被引量:6
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作者 韩立 韩冬 +1 位作者 王秀凤 陈皓明 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期92-96,共5页
扫描探针显微镜 (scanningprobemicroscope ,SPM)是近几年发展很快的一种形貌表征仪器。它的一个突出优点是 ,可在溶液中以很高的分辨率对细胞活体进行观察。不同于光学显微镜 ,SPM是利用探针和样品之间的相互作用来扫描成像 ,探针对细... 扫描探针显微镜 (scanningprobemicroscope ,SPM)是近几年发展很快的一种形貌表征仪器。它的一个突出优点是 ,可在溶液中以很高的分辨率对细胞活体进行观察。不同于光学显微镜 ,SPM是利用探针和样品之间的相互作用来扫描成像 ,探针对细胞有力的作用。这种作用力会在扫描过程中直接影响细胞的状态。为了研究SPM成像过程中探针作用力对于细胞的影响 ,我们用SPM的接触模式 (contactmode)和敲击模式 (tappingmode)对培养液中的生物活细胞进行了较长时间的扫描观察。结果显示 ,尽管接触模式SPM成像清楚 ,但长时间的扫描会造成细胞凋零 ;敲击模式SPM进行长时间扫描时也会造成细胞变形 。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 细胞活性 作用力 分辨率 接触模式 敲击模式
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扫描探针显微镜在胶原纤维精细结构研究中的应用 被引量:5
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作者 田云飞 赵纯培 +3 位作者 陈红 刘岁林 王英梅 李志强 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期83-86,共4页
作为一种新型的微区分析仪器 ,扫描探针显微镜已迅速普及和应用到了各门学科 ,而在生物领域的应用则相对比较落后。本文简要介绍了扫描探针显微镜这一新型表面测试技术在猪皮胶原精细结构研究中的应用方法 。
关键词 扫描探针显微镜 胶原纤维 精细结构 猪皮
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扫描探针显微镜系列及其应用综述 被引量:16
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作者 田文超 贾建援 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期108-112,共5页
扫描探针显微镜将人类带入原子世界,使人类不仅能够观察到物质表面原子的排布情况,而且能够按照人类的意图实现原子操纵.回顾了扫描探针显微镜的历史,介绍了目前国际上各种系列的扫描探针显微镜基本原理、主要特点、研究现状和最新应用... 扫描探针显微镜将人类带入原子世界,使人类不仅能够观察到物质表面原子的排布情况,而且能够按照人类的意图实现原子操纵.回顾了扫描探针显微镜的历史,介绍了目前国际上各种系列的扫描探针显微镜基本原理、主要特点、研究现状和最新应用情况,重点介绍了原子操纵和生命科学、信息科学领域的应用,提出了扫描探针显微镜目前的研究方向. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 原子操纵 纳米技术 PDM NSOM SPM
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扫描探针显微镜培训与开放管理 被引量:9
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作者 屈泽华 卜娟 潘晓霞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期273-275,296,共4页
从实验室扫描探针显微镜的平台管理模式、仪器介绍与运行情况分析出发,针对扫描探针显微镜培训人员的选拔、培训的时间安排、培训的基本内容、培训的方式方法、其他功能的培训方法等多个角度对扫描探针显微镜的培训与开放管理进行了全... 从实验室扫描探针显微镜的平台管理模式、仪器介绍与运行情况分析出发,针对扫描探针显微镜培训人员的选拔、培训的时间安排、培训的基本内容、培训的方式方法、其他功能的培训方法等多个角度对扫描探针显微镜的培训与开放管理进行了全面的分析,提出了扫描探针显微镜培训的新方法与管理新理念,加深学生对扫描探针显微镜的理论认识,加强同学们的动手能力,提高仪器的使用效率。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 培训 开放管理 共享
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数字扫描探针显微镜中的DSP技术 被引量:6
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作者 胡志强 胡志敏 +3 位作者 李永丰 孙洁林 胡钧 李民乾 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第1期65-68,共4页
本文介绍了我们研制数字SPM仪器时在DSP芯片选型、SPMDSP插卡设计、开发工具、DSP软件及其基本算法方面的考虑和解决方案,并简介一种采用德州仪器公司TMS320C50DSP芯片设计的SPM仪器。该仪器已实现STM模式、接触AFM模式、非接触AFM模式... 本文介绍了我们研制数字SPM仪器时在DSP芯片选型、SPMDSP插卡设计、开发工具、DSP软件及其基本算法方面的考虑和解决方案,并简介一种采用德州仪器公司TMS320C50DSP芯片设计的SPM仪器。该仪器已实现STM模式、接触AFM模式、非接触AFM模式,并具有和多种SPM头部接口的开放性结构。 展开更多
关键词 DSP技术 DSP插卡 数据通讯 数字扫描探针显微镜
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用于扫描探针显微镜研究的原子级平整金基底的制备 被引量:3
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作者 江鹏 程广军 +2 位作者 张浩力 蔡生民 刘忠范 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1998年第7期609-614,共6页
报导了一种用于扫描深外显微镜(SPM)研究的原子级平整全基底的制备方法.采用这种方法,得到了25um2范围内,膜的平均粗糙度小平0.4nm的原子级平整基底,并且得到金以(111)面取向在云母表面沉积的实验证据,同时使用电化学循环伏安... 报导了一种用于扫描深外显微镜(SPM)研究的原子级平整全基底的制备方法.采用这种方法,得到了25um2范围内,膜的平均粗糙度小平0.4nm的原子级平整基底,并且得到金以(111)面取向在云母表面沉积的实验证据,同时使用电化学循环伏安法和X光电子能谱对这种膜的自组装性能进行了考察. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 SPM 金基底 自组装 基底 制备
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用于扫描探针显微镜的复合型三维压电扫描器 被引量:6
11
作者 洪涛 王佳 +1 位作者 刘秀梅 丁琳 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第1期30-32,51,共4页
三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器,并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±400V时其扫描范围达到13μm×13μm。其x,y方向的非线性度小于0... 三维压电陶瓷扫描器是扫描探针显微镜的关键部件。本文作者设计制作了一种复合型三维压电陶瓷扫描器,并对扫描器的性能进行了检测。当激励电压为±400V时其扫描范围达到13μm×13μm。其x,y方向的非线性度小于0.36%,z方向的非线性度小于0.14%。这种扫描器被用于扫描近场光学显微镜探测系统中。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 压电扫描 压电陶瓷
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电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学研究中的应用 被引量:7
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作者 俞春福 徐久军 黑祖昆 《腐蚀与防护》 CAS 2002年第1期1-5,共5页
从电化学扫描探针显微镜 (ECSPM )的工作原理出发 ,综述了近几年电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学领域的研究进展 ,指出电化学扫描探针显微镜在原位、局部腐蚀。
关键词 电化学扫描探针显微镜 腐蚀电化学 应用 ECSPM 工作原理
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扫描探针显微镜的控制技术综述 被引量:4
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作者 彭超 徐红兵 张健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期285-293,共9页
扫描探针显微镜(SPM)具有高精度成像、纳米操纵等功能,是纳米科技、生命科学、材料科学和微电子等科学研究的重要工具.随着科学技术的发展,科学家和工程师们对科研工具SPM的性能也提出越来越高的要求.SPM控制技术作为提高SPM性能的关键... 扫描探针显微镜(SPM)具有高精度成像、纳米操纵等功能,是纳米科技、生命科学、材料科学和微电子等科学研究的重要工具.随着科学技术的发展,科学家和工程师们对科研工具SPM的性能也提出越来越高的要求.SPM控制技术作为提高SPM性能的关键技术之一,已经得到广泛的关注和研究.本文首先介绍SPM系统以及两种常用的SPM,讨论SPM扫描器(即压电驱动器)的特性及其数学模型;然后详细总结了SPM水平方向和竖直方向的控制技术,并且对扫描探针显微镜多输入多输出(SPM MIMO)控制技术进行了探讨;最后总结了SPM控制技术研究现状及其所面临的问题. 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 压电驱动器 迟滞 迭代学习控制 二自由度(2DOF)控制
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扫描探针显微镜的最新技术进展及应用 被引量:3
14
作者 赵清亮 王景贺 +1 位作者 李旦 董申 《传感技术学报》 CAS CSCD 1999年第4期321-326,共6页
本文在讨论 SPM基本原理和应用的基础上,详细介绍了近期 SPM的最新技术进展和成像模式以及拓展的应用领域,使我们能对SPM有一个全新的认识和了解,以便把它们更好地应用到研究领域中。
关键词 扫描探针显微镜 表面探测 成像原理
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扫描探针显微镜单管式扫描器结构误差的研究 被引量:3
15
作者 刘安伟 胡小唐 张国雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期45-48,共4页
单管式扫描器的结构误差是影响扫描探针显微镜测量精度的主要误差因素之一。本文对单管式扫描器的结构误差,主要包括交叉耦合误差、非正交误差以及扫描器形状误差,进行了实验和理论研究,并提出了一些相应的补偿措施。
关键词 扫描探针显微镜 单管式扫描 结构误差
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基于相位反馈控制的压电微音叉扫描探针显微镜 被引量:2
16
作者 黄强先 王广红 +1 位作者 万耿华 倪康 《工具技术》 2010年第4期72-75,共4页
压电微音叉具有谐振频率稳定、品质因数高和易于实现音叉臂的振动检测等优点。利用微音叉的这些特性,将其与钨探针结合,构成了压电微音叉扫描探针显微镜(SPM)测头,可实现对微观表面的测量。该测头扫描时,压电微音叉的谐振频率被试样表... 压电微音叉具有谐振频率稳定、品质因数高和易于实现音叉臂的振动检测等优点。利用微音叉的这些特性,将其与钨探针结合,构成了压电微音叉扫描探针显微镜(SPM)测头,可实现对微观表面的测量。该测头扫描时,压电微音叉的谐振频率被试样表面原子和钨探针尖端原子间的作用力调制。探针的谐振状态通过锁相环路(PLL)实现,微音叉测头与试样间的恒定测力及测头的Z向定位通过相位反馈控制实现。此外,测量系统可同时获得试样表面的微观轮廓图和相位图。 展开更多
关键词 压电微音叉 相位反馈控制 锁相环路 扫描探针显微镜
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具有宽测量范围的扫描探针显微镜 被引量:1
17
作者 张鸿海 李文菊 +1 位作者 周学夫 曹伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S1期138-142,共5页
本文介绍了具有宽测量范围(140×140μm2)的高灵敏度扫描探针显微镜,它能对Φ130mm的磁盘、光盘表面纳诺形貌和集成电路芯片光刻质量等进行多模式测量。本文给出了部分试验结果,如高定向石墨的原子图像与光栅和超... 本文介绍了具有宽测量范围(140×140μm2)的高灵敏度扫描探针显微镜,它能对Φ130mm的磁盘、光盘表面纳诺形貌和集成电路芯片光刻质量等进行多模式测量。本文给出了部分试验结果,如高定向石墨的原子图像与光栅和超精密磨削试件表面的纳米级形貌图。 展开更多
关键词 宽测量范围 扫描探针显微镜 力传感器 超精密磨削 高定向石墨 扫描显微镜 电子反馈回路 隧道电流 测量原理 隧道结
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扫描探针显微镜反馈控制器响应函数的数值解法 被引量:1
18
作者 姚琲 叶声华 胡小唐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期77-81,共5页
本文建立了扫描探针显微镜反馈控制器的简化模型和可确定表面轮廓函数与间隙控制电压相互关系的微分方程。本文还介绍了求解带有延迟项的微分方程的数值方法。利用此方法可求解出反馈控制器对各种轮廓函数的响应,总结出各种最佳参数的... 本文建立了扫描探针显微镜反馈控制器的简化模型和可确定表面轮廓函数与间隙控制电压相互关系的微分方程。本文还介绍了求解带有延迟项的微分方程的数值方法。利用此方法可求解出反馈控制器对各种轮廓函数的响应,总结出各种最佳参数的确定原则。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 反馈控制器 响应函数 显微镜
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基于LabVIEW的扫描探针显微镜PID控制系统的设计与优化 被引量:2
19
作者 闫彬 李畅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第6期29-31,共3页
根据数字PID控制理论和SPM系统的反馈控制要求,研制了基于虚拟仪器的数字PID反馈控制系统。该系统被用于显示样品形貌,同时还作为反馈系统的输入信号,通过计算机LabVIEW程序中各种控制算法算出控制量,再经过D/A接口输出即可实现对控制... 根据数字PID控制理论和SPM系统的反馈控制要求,研制了基于虚拟仪器的数字PID反馈控制系统。该系统被用于显示样品形貌,同时还作为反馈系统的输入信号,通过计算机LabVIEW程序中各种控制算法算出控制量,再经过D/A接口输出即可实现对控制对象的控制。各种控制算法只要改变LabVIEW程序就可实现,具有很大的灵活性。系统控制精度高、抗干扰强,而且结构简单、配置灵活,从本质上提高了SPM系统的性能。该模型用MATLAB SIMULINK进行分析。仿真结果表明,对于该系统,采用积分常数0.001,因此比例放大倍数不超过8.5为宜。 展开更多
关键词 扫描探针显微镜 虚拟仪器 反馈控制
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模块化扫描探针显微镜的研究 被引量:1
20
作者 范细秋 徐龙 +2 位作者 曾灵丹 王生 张鸿海 《工具技术》 北大核心 1998年第12期32-33,共2页
介绍一种多功能、模块化扫描探针显微镜,它综合了STM、AFM、MFM、FFM等的功能,不仅能检测物质表面微观形貌,还能检测微小静电力、磁力、原子力和摩擦力,具有较好的灵活性和较宽的应用范围。
关键词 扫描探针显微镜 多功能 模块化 显微镜 结构设计
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